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电动汽车锂离子电池火灾特性及安全
随着电动汽车的广泛应用，锂离子电池火灾安全性引起了广泛关注。国内外研究机构对车载锂离子电池火灾危险性进行了大量研究，然而，目前对于电动汽车火灾在具体场景（如电动汽车库）中的火灾特性研究仍相对匮乏。本文通过综合研究，总结了当前关于电动汽车锂离子电池火灾的各方面研究成果，并在此基础上，通过实验模拟电动汽车锂离子电池热失控的方式，开展了电动汽车火灾在车库环境下的燃烧特性试验研究。
首先，SOMANDEPALLIV等采用GC-MS测试锂聚合物电池产生的可燃气体成分以及释放量，结果显示可燃气体主要由CO、CO2和H2等组成。这为了解电池火灾的燃烧产物提供了重要数据。同时，GOLUBKOVAW等研究了3种商业的18650型锂电池的热稳定性，发现能量密度越高，热安全性越差。这为电池设计和选用提供了一定的指导方针。
在研究电池的热失控过程中，LARSSONF等通过丙烷燃料加热不同阴极材料和不同电量的锂离子电池组，得到电池的单位容量总释放热量为28~75kJ/Wh。STURKD等进行了软包7AhLFP和14AhNCM两种规格的锂离子电池的单体和模组燃烧试验，发现电池SOC值几乎不影响燃烧释放的总热量，电池中存储的化学能是燃烧热的主要来源。这些研究为电池燃烧特性提供了详尽的数据支持。
为深入了解电动汽车火灾的实际情况，PINGP等对50Ah磷酸锂电池进行了燃烧试验，期间出现了3次强烈的射流火，最大热释放速率和释放总能量分别为49.4kW和18195kJ。这为我们提供了电动汽车火灾的实际案例，有助于制定有效的灭火策略。同时，RICHARDMN等的实验测量了SEI膜在高温环境下的热力学性能，并得到SEI膜燃烧过程的放热曲线，表明SEI膜燃烧时释放的高热量是造成电池温度升高的重要原因。这为热失控机制的研究提供了新的视角。
在电动汽车火灾的实际情况中，LECOCQA等通过全尺寸试验获得了电动汽车火灾的有毒气体释放量。此外，OLEKSANDRL等根据全面试验的结果，得出扑灭电动汽车电池所需的平均水量从2500L到6000L不等，这可能超过了一辆消防车所携带的水量。在距离带有装饰元件的燃烧汽车模型1.5m处，其热辐射量在8.1kW/m2到11.9kW/m2之间。这些实验结果为电动汽车火灾的灭火和应急处理提供了实际参数，对于制定相关安全标准和应急预案具有积极的指导意义。
为了更全面地了解电动汽车火灾的燃烧特性，笔者通过加注盐水模拟电池短路的方式触发电动汽车锂离子电池热失控，开展了电动汽车火灾在车库环境下的燃烧特性试验研究。研究分析了不同工况下的火灾蔓延情况、火场温度场分布以及辐射热流演变规律。同时，研究了不同灭火方式对于电动汽车火灾的抑制效果，提出了电动汽车消防安全的要求和优化方向。
总的来说，电动汽车锂离子电池火灾的研究涵盖了电池热失控机制、燃烧特性、有毒气体释放和灭火效果等多个方面。这些研究成果为电动汽车火灾安全性的提升提供了丰富的数据支持和实验案例。在未来，我们需要进一步深入研究电池设计、材料选用、火灾监测与预警系统等方面的技术，以全面提高电动汽车的火灾安全性。同时，加强标准制定与实际应用的结合，形成完善的电动汽车火灾安全管理体系，确保电动汽车在使用过程中的安全性与可靠性。
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