近日，我院最新研究论文“Study on thermal runaway propagation inhibition of battery module by flame retardant phase change material combined with aerogel felt”在能源工程领域顶级期刊Applied Energy (IF:10.1)上发表。江苏大学为第一完成单位，陈明毅副教授为第一作者和通讯作者。

锂离子电池因其能量密度高、寿命长、自放电率低、携带方便、组装方便等强大优势，已成电动汽车、电子产品和储能设备的主要电源。然而，具有良好发展前景的锂离子电池也会存在明显的安全性问题，制约其应用和发展。热失控是锂离子电池安全问题的主要原因。在大规模应用中，锂离子电池通常是成组使用，单个电池在热滥用、机械滥用、电滥用等条件下会发生热失控行为，使相邻电池发生热失控，最终导致热失控传播。因此，研究电池模组的热失控传播行为，采用有针对性、有效的热失控传播抑制方法至关重要，这也可以为电池模块提供更可靠的安全性。

这项工作是在基于相变材料的电池组热管理系统散热优势的基础上考虑热失控传播的抑制能力，探索导热系数和阻燃添加剂对复合相变材料（PCM）热管理系统传热特性的影响。本研究设计了一种由阻燃相变材料（FRPCM）和气凝胶毡(AEGF)组成的夹芯结构用于抑制锂离子电池热失控传播。

本研究从温度、电压、质量、质量变化速率、热通量和传热等方面揭示了夹芯结构对锂离子电池热失控传播的抑制效果。增加FRPCM的厚度可以增加相邻电池的传热并延长热失控传播时间。热通量随着材料厚度的增加而降低。FRPCM厚度的增加导致电池模组的质量损失总体增加，而AEGF厚度的增加不会对质量损失产生显著影响。最后，使得电池组热失控传播阻断的夹芯结构最小厚度仅需5 mm。

在探索提高相变材料散热性能的同时，制定抑制热失控传播的策略是必要的。阻燃相变材料对锂离子电池的热抑制和防火起到了非常重要的作用，气凝胶毡也具备强阻燃隔热性能，这些发现为提高电池运行安全性提供了有价值的信息。锂离子电池热管理系统兼顾热安全性是未来的研究重点，对优化电池系统的安全性，加强新技术的创新和应用具有重要意义。

该研究成果得到了国家自然科学基金项目（52204213）的资助。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261924007773