近日，油气及新能源安全团队（ONES）在锂离子电池灭火及冷却领域取得重要进展。研究成果《液氮和细水雾在锂离子电池灭火和冷却中的协同策略实验研究》（Experimental study on the synergistic strategy of liquid nitrogen and water mist for fire extinguishing and cooling of lithium-ion batteries）发表于《Process Safety and Environmental Protection》。《Process Safety and Environmental Protection》是一本专注过程安全和环境保护的国际顶级学术期刊，目前影响因子为6.9（SCI二区Top）。第一作者为平平副教授，通讯作者为孔得朋教授，论文第二作者为2022级硕士学生高鑫增，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发项目的大力支持。
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锂离子电池具有工作电压高、寿命长、能量密度大等特点，被广泛应用于可再生能源存储系统、电动汽车和各种便携式电子设备中。然而，由于机械、热或电气滥用，锂离子电池可能会发生热失控（TR）事件，导致火灾或爆炸。频繁发生的锂离子电池（LIB）火灾对新能源产业和公共安全都构成了严重威胁。开展锂离子电池起火和热失控传播（TRP）控制研究势在必行。
不同喷放策略下电池高温持续时间及质量损失对比
针对上述问题，本研究系统地比较了半密闭空间和密闭空间内电池组的热失控传播特性。评估了液氮在这些条件下对锂离子电池的冷却性能。此外，还深入研究了涉及液氮和细水雾的协同冷却策略。液氮和细水雾的协同冷却策略成功抑制了半密闭空间中的热失控传播，优先释放细水雾的冷却策略具有最好的冷却效果。与细水雾配合使用时，液氮的冷却能力约为直接作用于电池表面时的三倍，这为锂离子电池在实际工程应用中的灭火冷却设计和工艺安全保证提供了指导。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.05.077
