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格世迈-傅里叶红外光谱分析仪对常见的毒害气体测定

承天示优官方账号 2024-01-23 承天新闻 354 0

使用傅里叶红外光谱分析仪对常见的毒害气体进行测定,对电池舱内不同燃烧阶段的燃烧气体进行成分分析。电池舱内的气体成分主要包括氟化氢、氯化氢、二氧化硫、一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。一氧化碳与二氧化碳浓度相对其他气体含量较高,随着燃烧的进行,电池舱内的一氧化碳浓度持续升高,二氧化碳浓度在整车火灾发生阶段出现了峰值,达到了20.4%。氟化氢的最高含量出现在第三阶段,为137.9 ppm,氯化氢的最高含量出现在第三阶段,为2610 ppm。电池热失控初期的毒害气体浓度较少,锂电池热失控初期主要释放的气体为高温蒸发喷射出的电解液,从燃烧现象上表现为释放出大量的白烟,白烟主要是高沸点的锂电池电解液蒸发后液化形成的小液滴,此时电池包温度较低,未开始发生剧烈的燃烧反应与电化学反应。因此,一氧化碳、二氧化碳等毒害气体浓度较低,主要气体成分为电解液蒸气。氯化氢、氟化氢、一氧化氮等气体浓度随着燃烧的进行而降低,在第四阶段其含量已经接近于0,这说明相关气体的释放反应已经基本停止。

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新能源汽车火灾过程中,产气特性与气体的爆炸危险性,主要结论如下:

(1)电动汽车火灾过程中电池舱气体释放可以分为四个典型阶段:电池热失控初期阶段、射流火出现阶段、稳定燃烧阶段、扩大蔓延阶段。不同阶段电池舱内的气体明显不同,初期阶段主要为锂电池电解液蒸气、少量氢气;射流火出现阶段主要的产气为氢气,稳定燃烧阶段会产生大量的二氧化硫气体,主要是由电池内的硫基化合物添加剂在高温作用下释放的。

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(2)电动汽车驾驶舱燃烧的初期会产生剧毒的氰化氢气体,主要是由车舱底部的地毯、座椅等物质在高温作用下裂解产生的。驾驶舱在燃烧过程中会产生大量的氟化氢气体,主要是由内饰材料中的卤化物阻燃剂在高温的作用下产生的。

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(3)电池舱中的气体具有较强的燃爆性能,尤其在射流火出现的阶段,爆炸危险性最强,达到了14.27。电池舱中气体的燃爆性能主要受惰性气体与氢气的影响,惰性气体主要影响混合气体的爆炸下限,氢气主要影响混合气体的爆炸上限。

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