Quantification of venting behavior of cylindrical lithium-ion and sodium-ion batteries during thermal runaway

热失控 电解质 阳极 核工程 锂(药物) 电池(电) 离子 热的 材料科学 化学 热力学 电极 功率(物理) 工程类 物理化学 医学 物理 有机化学 内分泌学
作者
Yaroslava Fedoryshyna,Stefan Schäffler,Jonas Soellner,Elisabeth Irene Gillich,Andreas Jossen
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:615: 235064-235064
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2024.235064
摘要

Understanding the thermal runaway behavior of batteries is essential for designing safe battery systems. This study investigates thermal runaway behavior of cylindrical nickel-rich lithium-ion batteries (NMC811/SiC with EC/EMC/DMC electrolyte) in 21700 and 18650 formats, alongside commercial sodium-ion batteries in the 18650 format with the NaMn1/3Fe1/3Ni1/3O2 cathode, hard carbon anode and DMC/EMC/EC/EP/PC electrolyte. Additionally, a thermal runaway test bench equipped with shear force sensors and a high-speed camera for venting gas velocity and mass flow rate estimation was presented. Results indicate that the lithium-ion batteries reach venting gas temperatures exceeding 1370 °C, with surface temperatures surpassing 400 °C and venting gas velocities exceeding 150 m s−1. Conversely, the investigated sodium-ion batteries exhibit lower temperatures due to the absence of gas ignition, precluding the estimation of venting gas velocity. Peak mass flow rates for lithium-ion batteries reach 2000 g s−1, with average rates between 30 g s−1 and 300 g s−1. Total mass loss ranges from 55 % in 18650 sodium-ion batteries to 77 % in 18650 lithium-ion batteries. These findings provide valuable insights into the venting dynamics during thermal runaway, contributing to the development of safer battery systems and simplifying the process of venting simulations for cylindrical batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
玥来玥好完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
3秒前
3秒前
4秒前
何何何完成签到,获得积分10
5秒前
Andorchid发布了新的文献求助10
5秒前
kaka完成签到,获得积分10
5秒前
打打应助FOODHUA采纳,获得10
5秒前
6秒前
lilliu完成签到,获得积分10
6秒前
周周周发布了新的文献求助10
8秒前
YKB发布了新的文献求助30
9秒前
Jessica发布了新的文献求助60
9秒前
宜醉宜游宜睡应助鸿鹄采纳,获得10
9秒前
11秒前
静谧180完成签到 ,获得积分10
12秒前
敏感的靳应助烤豆腐采纳,获得10
13秒前
敏感的靳应助烤豆腐采纳,获得10
13秒前
敏感的靳应助烤豆腐采纳,获得10
13秒前
朴素的紫安完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
领导范儿应助明朗采纳,获得10
13秒前
13秒前
LM发布了新的文献求助20
14秒前
清脆黑米发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
卡牌大师完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
18秒前
王山完成签到,获得积分10
18秒前
FOODHUA发布了新的文献求助10
18秒前
21秒前
宓广缘完成签到,获得积分10
21秒前
wwwww发布了新的文献求助10
23秒前
后陡门的夏完成签到,获得积分20
23秒前
黄123完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
完美世界应助LM采纳,获得10
24秒前
在水一方应助kyra采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Contributo alla conoscenza del bifenile e dei suoi derivati. Nota XV. Passaggio dal sistema bifenilico a quello fluorenico 500
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2996607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2657010
关于积分的说明 7191607
捐赠科研通 2292494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1215350
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593153
版权声明 592795