Россия
Россия
Представлен краткий обзор причин, приводящих к возгоранию литий-ионных аккумуляторов электромобилей. Определено, что возгорание аккумуляторов провоцируется чрезмерным механическим, электрическим, температурным воздействием, наличием производственных дефектов, старением и погружением в соленую воду. В рамках рассмотрения температурного режима эксплуатации указывается на малоизученный параметр – однородность структуры аккумулятора, влияющую на безопасность всего электромобиля. Представлена типологическая схема причин, инициирующих возгорание литий-ионного аккумулятора электромобиля.
литий-ионный аккумулятор, электромобиль, тепловой разгон, возгорание
1. Атаев М.Г., Мухамметназаров А.С., Эсенов М.П. Переход к возобновляемым источникам энергии // CETERIS PARIBUS. 2024. № 10. С. 26–28.
2. Кулова Т.Л., Скундин А.М. Проблемы развития литий-ионных аккумуляторов в мире и России // Электрохимическая энергетика. 2023. № 3. С. 111–120. DOI:https://doi.org/10.18500/1608-4039-2023-23-3-111-120.
3. State-of-health estimation of lithium-ion batteries based on electrochemical impedance spectroscopy: a review / Yu. Liu [et al.] // Protection and Control of Modern Power Systems. 2023. Т. 8. № 3. С. 1–17. DOI:https://doi.org/10.1186/s41601-023-00314-w.
4. Орлов О.И., Комельков В.А. Пожарная опасность литий-ионных аккумуляторов // Современные проблемы гражданской защиты. 2023. № 4 (49). С. 177–189.
5. Марчук Н.А., Куленцан А.Л. Анализ особенностей состояния климата в России // Economics. 2020. № 4 (47). С. 11–16.
6. A review on thermal management of lithium-ion batteries for electric vehicles / X. Zhang [et al.] // Energy. 2022. Vol. 238. P. 121652. DOI:https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121652.
7. Karimi G., Li X. Thermal management of lithium‐ion batteries for electric vehicles // International Journal of Energy Research. 2013. Vol. 37. № 1. P. 13–24. DOI:https://doi.org/10.1002/er.1956.
8. Experimental investigation of the flame retardant and form-stable composite phase change materials for a power battery thermal management system / J. Zhang [et al.] // Journal of Power Sources. 2020. Vol. 480. P. 229116. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.229116.
9. Influence of low temperature conditions on lithium-ion batteries and the application of an insulation material / D. Ouyang [et al.] // RSC advances. 2019. Vol. 9. № 16. P. 9053–9066. DOI:https://doi.org/10.1039/C9RA00490D.
10. Review of Lithium-Ion Battery Internal Changes Due to Mechanical Loading / M. Cortada-Torbellino [et al.] // Batteries. 2024. Vol. 10. № 7. P. 258. DOI:https://doi.org/10.3390/batteries10070258.
11. Questions and answers relating to lithium-ion battery safety issues / Huang W. [et al.] // Cell Reports Physical Science. 2021. Vol. 2. № 1. Р. 1–12. DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100285.
12. Канонин Ю.Н., Лыщик А.В. Пожарная опасность электромобилей // БРНИ. 2023. № 1. С. 38–51. DOI:https://doi.org/10.20295/2223-9987-2023-1-38-51.
13. Effects of vibrations and shocks on lithium-ion cells / M.J. Brand [et al.] // Journal of Power Sources. 2015. Vol. 288. P. 62–69. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.04.107.
14. A review on the key issues of the lithium ion battery degradation among the whole life cycle / X. Han [et al.] // ETransportation. 2019. Vol. 1. P. 100005. DOI:https://doi.org/10.1016/j.etran.2019.100005.
15. Internal short circuit mechanisms, experimental approaches and detection methods of lithium-ion batteries for electric vehicles: A review / G. Zhang [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 141. P. 110790. DOI:https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.110790.
16. Towards a safer lithium-ion batteries: A critical review on cause, characteristics, warning and disposal strategy for thermal runaway / Yu. Yang [et al.] // Advances in Applied Energy. 2023. Vol. 11. P. 100146. DOI:https://doi.org/10.1016/j.adapen.2023.100146.
17. Overcharge behaviors and failure mechanism of lithium-ion batteries under different test conditions / D. Ren [et al.] // Applied Energy. 2019. Vol. 250. P. 323–332. DOI:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.05.015.
18. An experimental study on the mechanical characteristics of Li‐ion battery during overcharge‐induced thermal runaway / P. Xu [et al.] // International Journal of Energy Research. 2021. Vol. 45. № 14. P. 19985–20000. DOI:https://doi.org/10.1002/er.7072.
19. Kalaikkanal K., Gobinath N., Mohan R. Influence of swelling on the safety aspects of electric vehicle batteries–Short Review // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2023. Vol. 1161. № 1. P. 012010. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/1161/1/012010.
20. Троценко А.А. Некоторые аспекты химизма самовозгорания и самовоспламенения // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2016. № 1 (7). С. 284–288.
21. Influence of over-discharge on the lifetime and performance of LiFePO 4/graphite batteries / Yu. Zheng [et al.] // RSC advances. 2016. Vol. 6. № 36. P. 30474–30483. DOI:https://doi.org/10.1039/C6RA01677D.
22. An experimental investigation on the burning behaviors of lithium ion batteries after different immersion times / C. Tao [et al.] // Journal of Cleaner Production. 2020. Т. 242. P. 118539. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118539.
23. Modeling degradation of lithium-ion batteries considering cell-to-cell variations / D. Galatro [et al.] // Journal of Energy Storage. 2021. Vol. 44. P. 103478. DOI:https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103478.
24. Скундин А.М., Кулова Т.Л., Григорьева О.Ю. Литий-ионные аккумуляторы: учеб. пособие. М.: Изд-во МЭИ, 2022. 100 с.
25. Lithium ion battery degradation: what you need to know / J.S. Edge [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. 2021. Vol. 23. № 14. P. 8200–8221. DOI:https://doi.org/10.1039/D1CP00359C.
26. Modelling the impact of variations in electrode manufacturing on lithium-ion battery modules / B. Kenney [et al.] // Journal of Power Sources. 2012. Vol. 213. P. 391–401. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.03.065.
