前言
鋰離子電池熱失控過程會產生由多種可燃組分構成的混合氣體，這種熱解氣一旦被點燃會出現不可控的嚴重后果。測定鋰電池熱失控產氣的爆炸極限與極限氧濃度，可為儲能電站等爆炸性環境的氧濃度控制提供理論依據，有效預防爆炸和火災事故；也可為地下車庫等應用場景的通風設計提供數據支持，提高公共安全性。
2021年1月12日上午6時23分（韓國當地時間）蔚山南區SK能源公司發生火災, 一幢三層電池儲能大樓被燒毀
本次實驗選擇應用于儲能站的265Ah磷酸鐵鋰電芯，通過人工配氣模擬其熱失控所產生的混合氣體，并使用仰儀科技HWP21-30S型爆炸極限試驗儀進行產氣爆炸特性研究。實驗結果表明，常溫常壓下電池產氣的爆炸下限（LEL）為6.80%，爆炸上限（UEL）為40.63%，極限氧濃度（LOC）為7.50%。
實驗部分
1. 樣品準備
（1）氮氣：純度不低于99.8 %（體積分數）。
（2）待測混合氣體：成分比例如下圖，用以模擬磷酸鐵鋰電芯熱失控所產生的混合氣體。
圖1 混合氣體組分含量
2. 實驗條件
實驗儀器：仰儀科技HWP21-30S爆炸極限試驗儀
試驗模式：氣體試樣試驗
容器體積：5L
環境壓力：101.29kPa
攪拌時間：5min
點火溫度：20℃
二次控溫：是
圖2 (a) HWP21-30S爆炸極限試驗儀; (b) 實驗裝置現場圖
3. 測試方法
（1）爆炸極限測定
參見GB/T 21844-2008 化合物(蒸氣和氣體)易燃性濃度限值的標準試驗方法；GB/T 12474-2008空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法。
（2）極限氧濃度測定
參見GB/T 38301-2019可燃氣體或蒸氣極限氧濃度測定方法。
實驗結果
1. 燃燒判定標準
根據GB/T 21844-2008 化合物(蒸氣和氣體)易燃性濃度限值的標準試驗方法中提到的火焰的傳播的定義：在本試驗中，火焰前沿從點火源向上或向外到達器壁或至少離器壁13mm處的運動過程。向外擴散運動說明火焰前沿存在水平分量。