储能电站是要害基础设施，其中电池组构成其核心组件。但是因为热失控进程中可燃气体焚烧，这些电池组存在重大安全危险。与单体batteries不同，电池组的气体泄压受压力平衡阀调控，导致杂乱压力动摇，这使得gas diffusion进程杂乱化，并为消防安全防护带来应战。本研讨针对280Ah电池热失控进程展开了三项产气测验储能电池获取可靠的燃料费组分数据。此外，还展开了电池包内燃料费泄压与分散试验，提醒了压力动摇特征及燃料费传达进程。结果标明，280Ah LiFePO4电池热失控时喷出的首要燃料费为Hbatteries成分为H2（55.22%）、CO2（23.17%）和CO（7.97%），单个电池开释6.6301 mol燃料费。在电池组试验中，压力平衡阀敞开在两节电池热失控进程中共产生36次压力开释事件，其中72.2%的减压速率处于0.0-0.5 kPa/s范围内。电池组四角被确定为燃料费浓度要害积聚区域，需加强电气安全防护办法。

引言

21世纪全球动力转型进程加速，交通范畴的电气化正推动社会绿色变革[1,2]。电动汽车[[3], [4], [5], [6]]、氢动力汽车等电气化交通工具快速替代传统燃油车[7,8]，标志着低碳[[9], [10], [11]]、环保[12,13]与可持续交通[14]迈出重要脚步。但是这一转型也带来了新的应战。电动交通工具的广泛普及导致用电量急剧添加，尤其在用电高峰期，这首要归因于充电基础设施的大规模建设[15,16]。该现象对电网造成了明显的负荷压力，凸显了高效储能处理方案的必要性。
储能电站，尤其是采用磷酸铁锂4(LFP)电池[[17], [18], [19], [20]]的储能系统，已成为处理交通电气化引发的电力供需失衡的要害技术。虽然磷酸铁锂电池因其安全性和稳定性被广泛应用于储能电站，但其累积效应和潜在危险不容忽视。这类电池的热失控（TR）或许扳机热延伸，然后引发储能电站火灾[[21], [22], [23]]，造成重大安全隐患。
目前关于磷酸铁锂电池热失控（TR）的研讨首要集中于三个方向：(1) 热失控的温度特性[[24], [25], [26]]；(2) 可燃气体焚烧爆破特性[[27], [28], [29], [30]]；(3) 热失控前期预警信号[[31], [32], [33]]。在资料层面[34,35]，研讨提醒了热失控进程中的化学放热反响，而在电池层面则聚集于热延伸行为。例如Chen等[36]的研讨标明——研讨发现LFP电池在热失控（TR）进程中存在两个首要放热反响，分别产生于530°C和740°C。这些反响之间的间隔使得LFP电池的热失控温度低于三元电池，然后提高了其安全性。Song等[37]进一步研讨了280Ah LFP电池模组的热延伸行为，发现热延伸仅在100%荷电状态（SOC）下产生，且75%的能量用于加热电池本身。Jin等[38]。研讨标明，当经过加热方法触发（Trigger）热失控时，加热功率的挑选至关重要。较高的加热功率能更快诱发热失控，同时避免向电池注入过多热量，然后保留热失控行为的固有特征。
在储能电站中，磷酸铁锂电池一般以模块和电池组形式安装。Jia等[39,40]研讨了280Ah磷酸铁锂电池在不同预紧力下的热失控安全特性，得出结论认为3 kN预紧力是完成安全性与性能平衡的最佳挑选。此外，关于可燃气体焚烧与爆破的研讨标明，磷酸铁锂电池热失控的特征是开释白烟，其首要成分为电解液蒸气及可燃气体，包含H2、CH4、C2、CO和CO4魏等[41]对比了LFP与NCM电池的燃料费排放，发现LFP电池首要开释CO2和H2，而NCM电池则开释CO2Wang等[42]进一步证明，LFP电池开释气体的爆破超压高于NCM电池，其中电解液蒸气对焚烧特性影响明显。业界一般致力于防止电池热失控后的焚烧现象。Weng等[29]研讨了不同氧浓度对热失控行为的影响，经过添加慵懒燃料费浓度以下降氧含量，可削弱火焰传热效应。此外，下降外部氧浓度亦能减弱电池单体内部热失控反响强度。2 and CO. Wang et al. [42]. further demonstrated that the explosion overpressure of gases emitted by LFP batteries is higher than that of NCM batteries, with electrolyte vapor significantly influencing combustion characteristics. People generally aim to prevent combustion phenomena after battery TR. Weng et al. [29] investigated the effects of different oxygen concentrations on TR behavior. Increasing inert gas concentration to reduce oxygen content can weaken flame heat transfer effects. Furthermore, lowering external oxygen levels can also reduce the intensity of TR reactions inside battery cells.
在热失控前期预警研讨中，学者们已探索了多种信号目标，包含电压、燃料费和扩展包力信号。Li等[33]发现扩展包力信号可在热失控产生前642秒供给预警，具有较高可靠性。Huang等[31,43]则聚集燃料费信号预警，利用LFP电池多性向喷射特性，完成了热失控前燃料费信号的检测。
虽然取得了这些发展，试验方法仍在LFP电池安全研讨中占有主导地位，大都研讨聚集于热延伸现象。虽然未来电池安全性的提高或许下降热延伸危险，但单体电池热失控（TR）进程中可燃燃料费焚烧与爆破的损害仍不容忽视。此外，储能电池组的热安全性研讨存在明显空白。本研讨旨在经过展开储能电池组热失控进程中可燃燃料费分散试验来添补这一空白，提醒其损害特征，为规划更安全的储能电站供给要害依据。