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Study of thermal runaway and gas emissions in NMC lithium-ion batteries: State of Charge Dependence Investigation

  • Thermal runaway investigations were performed by subjecting single and double NMC pouch cells to thermal abuse condition inside an air-tight reactor vessel with an internal volume of 100 dm³. The study was divided into two series. The findings revealed the thermal runaway-induced explosion in the cells results in a rate of temperature increase greater than 10 K/s. The highest gaseous production was achieved at a range of 90 – 100% SOC and higher battery capacities 0.79 L/Wh (Series 1, 10 Ah cell) and 0.87 L/Wh (Series 2, 32 Ah cell). The investigation showed between 25 m³ and 84 m³ of explosible gas mixture could be released from electric vehicles of nominal useable electrical energy from 32 kWh up to 108 kWh at thermal runaway. It was also found that, the release of these explosible gases could undergo a secondary explosion.

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  • Amano et al. - Study of thermal runaway and gas emissions in NMC lithium-ion batteries State ....pdf
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Autor*innen:Kofi Owusu Ansah AmanoORCiD
Koautor*innen:Ulrich Krause, Sarah-K. Hahn, Rico Tschirschwitz, Tim Rappsilber
Dokumenttyp:Posterpräsentation
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:2 Prozess- und Anlagensicherheit
2 Prozess- und Anlagensicherheit / 2.1 Sicherheit von Energieträgern
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Consequneces; Electrical Energy Storage; Lithium-ion battery; Propagation; Gas release
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung
Veranstaltung:4th IBSW 2023 – International Battery Safety Workshop
Veranstaltungsort:Ulm, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:28.09.2023
Enddatum der Veranstaltung:29.09.2023
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:12.10.2023
Referierte Publikation:Nein
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