| 研究課題/領域番号 |
20K22377
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
GUO FENG 北海道大学, 工学研究院, 学術研究員 (40886206)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| キーワード | 電解液溶媒 / 灯芯燃焼 / 消炎限界 / 数値シミュレーション / 火災安全 |
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| 研究成果の概要 |
リチウムイオン電池に使用されている電解質溶剤は、電池火災の主燃料となる。しかし、このような混合液燃料の燃焼性はよく分かっていない。液体燃料、特に電解質溶媒の燃焼性、消火限界を評価するために、Wick-LOC法を開発しました。得られた主な成果を列記する：（1）有機溶媒およびその混合物の限界酸素濃度を定量的に測定しました。（2）火炎モードの違いにより、灯芯火炎の消炎メカニズム（blow-offまたはquenching）を区別しました。（3）消炎の前兆として、限界付近の火炎振動を検討しました。（4）灯芯火炎の数値モデルを構築し、実験と良い一致を示した。また、灯芯火炎の吹き消しの詳細が解明されました。
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| 自由記述の分野 |
熱工学 / 燃焼工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究では、燃焼の基礎とLIB電解質の安全性を結びつけることを目指します。ISO規格の限界酸素指数を灯芯燃焼装置に適用することで、液体燃料の消火限界を定量化することができる。燃焼科学の分野では、消炎の観点から液体燃料の難燃メカニズムの基礎に貢献することができます。電池業界では、wick-LOC法が存在することで定量的な燃焼性評価が可能となり、より安全な電解質設計やLIBの火災抑制に有用な参考となる。
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