近日，我院安全工程博士研究生彭荣琦在锂离子电池热失控排气研究方面取得重要进展，相关研究文章《锂电池热失控排气热通量在半封闭电池包中的定量评估》（Quantitative evaluation of venting-induced heat flux in semi-confined battery packs during lithium-ion battery thermal runaway）发表在《eTransportation》。《eTransportation》是由交通电动化领域国际著名专家欧阳明高院士创刊建立，致力为全球学术和产业界服务的国际交通电动化期刊。目前期刊最新SCI影响因子17，中科院学术期刊工程技术领域Q1区的TOP期刊；位列全球交通科学技术领域的SCI学术期刊第1位。论文第一作者为博士研究生彭荣琦，通讯作者为孔得朋教授、青年教师王功全，开云电竞投注（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助支持。
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随着电动化和清洁能源的快速发展，锂离子电池已广泛应用于交通运输和储能系统。但在遭受电、热、机械等滥用条件下，电池可能触发热失控，单体电池剧烈释放的热量可通过多种路径传播至邻近单元，诱发整包级热失控传播。
实际工程中，电池模组常被封装在封闭或半封闭结构内。当TR发生时，电池排放出的高温多相气流（包括气体、电解液蒸汽与固体颗粒）无法迅速逸出，容易在狭小空间内聚集、反弹、沉积于邻近电池表面，形成隐性而持续的热传递，加快TRP进程。
既有研究多聚焦于开放环境或排气点燃情形下的TRP机制，对未点燃排气在封闭结构内的加热效应关注有限。而这类现象在磷酸铁锂（LFP）电池中尤为常见。我们前期通过对比实验发现：相比具备排气隔离通道的设计，常见的封闭模组结构会导致排气热在局部累积，使TRP发生得更快、更剧烈。
基于此，本研究选取LFP电池为对象，搭建具代表性的半封闭实验平台，结合多点布设的温度监测阵列，系统性评估了未点燃排气对模组内其他电池的热影响强度与分布特征。进一步，提出基于实验数据拟合的排气热通量经验关联式，为TRP建模与电池安全结构设计提供定量化边界输入条件。研究的整体工作流程如图1所示。
研究工作流程图
研究表明，封装结构是影响排气热效应的关键因素：顶部间隙越小，排气越易在局部区域滞留并形成高温积聚，显著增强邻近区域的热负荷。此外，触发位置和SOC水平亦对热影响分布起主导作用。研究结果可为电池模组热安全设计提供以下启示：一方面，对于封装较紧凑的模组，需重点关注 TR 排气的热传导风险，具体可通过设计气流隔离通道或定向导排结构来降低局部热积聚，进而延缓TRP进程；另一方面，对于尚未构建排气管理结构的系统，本文提出的实验与计算方法能够作为通用分析框架，用于推导不同封装条件下的排气热通量经验式，为TRP建模提供定量边界条件支撑，最终助力模块与系统级热安全设计的仿真优化与结构改进。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.etran.2025.100492
