专利示意图
一、技术领域
燃烧与火灾数值模拟技术领域
二、专利介绍
1.专利信息
专利类型：发明
专利权人：清华大学深圳国际研究生院
申请号：202310062358.6
发明人：田垚、李宝华、亢玉琼、赵云、鲁健
2.专利说明书摘要
本发明提供锂离子电池电解液火灾动力学参数确定方法及其火灾危险性评估方法，其中锂离子电池电解液火灾动力学参数确定方法包括以下步骤：S1：构建电解液基团模型，并获取电解液环境参数；S2：获得蒸发自由能和各基元反应的标准反应吉布斯自由能；S3：构建燃烧基元反应模型；S4：构建电解液各成分链式化学反应模型，并对不同温度下各基元反应的反应吉布斯自由能进行计算；S5：确定火灾化学动力学参数。相对于传统实验方法，本发明更加快捷准确，可有效减少模型构建时间，显著提高计算精度、获得更加准确的电解液火灾动力学参数，从而准确、快速地评估锂离子电池火灾危险性。
3.创新点
（1）本发明提供了一种锂离子电池电解液燃烧机理模型的构建与动力学参数计算方法。本发明方法构建的锂离子电池电解液燃烧机理模型与动力学参数能够对电解液的热分解与氧化进行理论推导与预测，尤其是对复杂协同性燃烧反应数值模拟和现阶段无法进行实验验证的燃烧反应等科研领域，提供了准确的理论指导与数据支撑，具有极大的进步意义；
（2）该方法基于量子化学计算方法，尚未建立燃烧理论模型的电解液进行基元反应构建和燃烧动力学参数计算，进而弥补理论与数据空白；
（3）本方法精度高于已有同类方法，是一种很有潜力的燃烧动力学参数预测方法。
4.痛点问题
（1）理论模型空白；
（2）燃烧动力学参数难以甚至无法实验测定；
（3）实验测定成本昂贵。
5.技术优势
本发明方法构建的锂离子电池电解液燃烧机理模型与动力学参数能够对电解液的热分解与氧化进行理论推导与预测，尤其是对复杂协同性燃烧反应数值模拟和现阶段无法进行实验验证的燃烧反应等科研领域，提供了准确的理论指导与数据支撑，具有极大的进步意义。
三、产业化信息
1.应用场景
近年来，锂离子电池火灾多有发生，造成了严重的人员伤亡与经济损失。燃烧与火灾数值模拟技术作为重要的研究技术，是锂离子电池火灾规律研究与安全改进的重要基础。锂离子电池电解液热分解与燃烧机理模型是锂离子电池火灾数值模拟准确与高效的关键基础，能够为锂离子电池火灾过程火行为与气体释放规律研究提供理论依据与数据基础。
但是，锂离子电池电解液化学成分及燃烧性质与传统燃料存在较大差异，电解液多为混合液体，成分复杂，燃烧过程存在较多副反应。并且锂离子电池燃烧与火灾机理研究尚处于起步阶段，缺乏相关电解液燃烧化学反应机理与动力学参数，锂离子电池火灾安全领域亟需填补建立相关理论方法与模型以填补空白。
本发明针对这一需求，本发明方法构建的锂离子电池电解液燃烧机理模型与动力学参数能够对电解液的热分解与氧化进行理论推导与预测，尤其是对复杂协同性燃烧反应数值模拟和现阶段无法进行实验验证的燃烧反应等科研领域，提供了准确的理论指导与数据支撑，具有极大的进步意义。
2.商业价值
火灾数值模拟技术领域，新能源电池火灾安全领域，市场价值100亿以上。
3.发展规划
（1）应用与火灾数值模拟；
（2）推广应用于火灾风险评估；
（3）申请国家强制标准，并进行推广。
4.合作方式
面议
注:所有成果未经授权，请勿转载
联系方式：ttc@sz.tsinghua.edu.cn
