关键词： 废旧磷酸铁锂   焙烧-浸出   回收   再生  

摘要： 2021年国家提出碳中和发展战略,目的在于减少二氧化碳排放,促使企业投资低碳清洁技术,积极开发可再生能源,加大我国对绿色新能源产业的扶持力度,其中以锂电池为代表的绿色储能设备脱颖而出。近年来磷酸铁锂电池产量在逐年攀升,与之相对的是磷酸铁锂电池的报废量也越来越多。如果不科学处理这些废旧电池,不仅是对资源很大的浪费,还将对自然生态产生巨大危害。所以本文通过对废磷酸铁锂正极材料进行焙烧-浸出,科学的回收碳酸锂和磷酸铁,并用回收的碳酸锂和磷酸铁合成磷酸铁锂材料,并将其制成电池进行电化学性能研究。用硫酸铁焙烧-水浸的方法从废旧磷酸铁锂中提取锂,并从浸出液中回收碳酸锂,研究了焙烧条件如Fe2（SO4）3/Li Fe PO4摩尔比、焙烧温度、焙烧时间等对锂浸出率的影响。研究表明:Fe2（SO4）3/Li Fe PO4摩尔比为1:2、焙烧温度为450℃、焙烧时间为5 h时为最佳焙烧条件,此时Li的浸出率可达98.53%。通过沉淀结晶法回收Li,此时Li的回收率为82%,Li2CO3的纯度在95%左右。将提锂废渣在盐酸浓度3 mol/L,液固比15 m L/g,浸出温度65℃,浸出时间为4h的条件下浸出得到浸出液,随后采用沉淀法从浸出液中回收磷酸铁。对浸出液中的Fe3+-Al3+-PO43--H2O体系进行沉淀热力学研究,确定了从滤液中沉淀制备磷酸铁的转化机理和理论最佳条件。随后研究了反应温度、加料速度和溶液p H值对磷酸铁沉淀中磷铁比的影响。研究表明:在反应温度为95℃,加料速度为1.5 m L/min,溶液p H值为1.5的的情况下最有利于磷酸铁的沉淀结晶,此时获得的磷酸铁其磷铁比最接近于1。将回收的碳酸锂和磷酸铁作为原料,通过碳热还原法合成磷酸铁锂材料,并将合成的材料再生成电池进行电化学性能测试。该电池在0.1 C下首次充放电比容量分别为153 m Ah?g-1和147 m Ah?g-1,其首次充放电效率达到了96.1%;在0.5 C下其首次放电比容量为136.0 m Ah?g-1,随后经过100次的循环后其放电比容量降为130.3 m Ah?g-1,容量保持率为95.8%;在0.1 C、0.2 C、0.5 C、1 C和2 C倍率下的首次放电比容量则依次为147.9、144.9、136.6、124.6、111.4 m Ah?g-1,在不同倍率时相对于0.1 C首次放电比容量的百分比分别97.97%、92.36%、84.25%和75.32%。

关键词： 磷酸铁锂   前驱体   磷酸铁   合成方法   研究现状   展望  

摘要： 磷酸铁的制备工艺和产品质量对磷酸铁锂正极材料的性能、质量、成本等有着直接的影响，如何得到质量稳定、均一性好、低成本的磷酸铁一直是锂电池行业高度关注的热点。介绍磷酸铁合成方法，包括液相沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、空气氧化法、控制结晶法等，并在此基础上对未来磷酸铁合成技术作出展望。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   钛白副产   净化除杂  

摘要： 橄榄石型LiFePO以其卓越的安全性能、循环性能、比容量高等优点,在新能源汽车领域具有广泛应用。由于自身晶体结构限制,导致电子传导性和锂离子扩散速率较差。LiFePO制备中使用的铁源成本高,而钛白废副产物硫酸亚铁因含杂质,不能直接利用,对环境造成破坏。针对以上缺陷以及实现钛白废副产硫酸亚铁高值利用,以试剂纯硫酸亚铁为原料,采用液相共沉淀法制备LiFePO/C材料,对关键影响条件进行系统研究。后续废副硫酸亚铁采用HPO/NHHPO以胶体吸附形式对Ti进行脱除,以净化后液为原料,在最佳条件下制备LiFePO/C材料,获得的结论如下:(1)25℃到519℃之间,前驱体的结晶水以及葡萄糖热解,使其失重17.73%。在519℃到1000℃之间,只存在LiFePO的结晶生长。故选择在350℃下煅烧一定时间来脱除前驱体中的结晶水,然后在650℃到1000℃之间进行第二次煅烧以此来促进LiFePO/C晶粒的形成与生长。(2)以FeSO·7HO、NHHCO、HPO和LiOH为原料,利用液相共沉淀合成LiFePO/C材料。研究了锂质量比、葡萄糖用量、烧结温度与时间的影响,选取最优条件:n[NHHCO])(?)n[FeSO]为2.10、氢氧化锂加入量为理论量的1.04倍、葡萄糖加入量为LiFePO生成量17 wt%;煅烧温度740℃、烧结时间8 h。在最优条件下合成出理化性能良好的LiFePO/C材料,其平均粒径D(50)为3.22μm。在0.1 C下首次放电比容量为148.3 m Ah/g。(3)以钛白废副硫酸亚铁为原料,在[HPO实际用量]/[HPO理论用量]1.2倍,反应温度为30℃,反应时间为30 min,反应终点p H为2.5时除钛率99.95%。[NHHPO实际用量]/[NHHPO理论用量]1.2倍,反应温度为30℃,反应时间为30 min,反应终点p H为2.5时除钛率98.42%。(4)在最优条件下获得的LiFePO/C材料,其平均粒径D(50)为3.22μm,在0.1 C下首次放电比容量为148.3 m Ah/g。在经过不同倍率充放电后,容量保持率为98.25%。在1 C倍率下,经500次充放电循环后放电比容量为122.4 m Ah/g,容量保持率为92.44%。本论文包含图41幅,表8个,参考文献94篇

关键词： 磷酸铁锂电池   热滥用失控   热失控传播模型   隔热层  

摘要： 电化学储能因其技术较为成熟、不受地理环境限制、灵活方便等优点,已成为了大规模储能的发展方向。磷酸铁锂电池具有成本低、循环寿命长等优势,成为电化学储能领域中应用最为广泛的储能介质。然而,受制于磷酸铁锂电池固有的产热特性及紧密的模组排列方式,随着储能电站容量不断扩大,因高温导致的热失控安全事故频发。目前研究主要集中在小容量的单体磷酸铁锂电池,尚不明确大容量单体磷酸铁锂电池的热失控特征及其模组的热传播规律,且鲜有研究讨论模组间距、隔热层喷涂位置对热失控传播的影响规律。基于此,本文采用实验和仿真相结合的方法,探究大容量单体及模组磷酸铁锂电池高温热失控特征及失控后传播规律。首先,通过搭建单体电池热失控模型探究磷酸铁锂单体电池热失控规律及热失控过程中内部材料变化特征。其次,基于单体电池模型建立简单模组的热传播模型,研究不同隔热材料及隔热层厚度对热失控传播的影响。最后,对实际应用过程中的复杂电池模组的热传播过程进行探究,揭示隔热层位置、发生热失控电池数量、模块间距对热失控传播的影响及规律。主要结论如下:(1)完成容量为320Ah的磷酸铁锂单体电池绝热热失控实验,获得单体电池在热失控过程中的温度及电压特征。根据热失控副反应机理建立单体电池热失控模型,并对模型进行实验验证。单体电池温升曲线的最大误差为1.52%。基于此模型探究不同SOC电池热失控温升情况及内部材料变化规律,发现热失控过程中内部材料分解反应依次为SEI膜分解、负极分解、正极分解及电解液分解,其中负极分解反应能显著提高电池整体温升速率。电池的温升速率随SOC增大而增大。(2)搭建4串1并磷酸铁锂电池模组实验平台,揭示磷酸铁锂电池模组热滥用失控传播规律。发现热失控传播的主要方式为热传导,热失控的传播方向是从已发生热失控电池向未发生热失控电池方向传播,被加热的单体电池热量侧向传播速率大于向上传播速率。搭建电池模组热传播模型,并对模型进行实验验证,揭示热失控传播时间与隔热层材料、隔热层厚度的关系,仿真发现隔热材料的最优导热系数为0.21W/(m·K),隔热层最优厚度为2mm。(3)对实际储能应用的复杂磷酸铁锂电池模组进行研究。实验发现,通过在单体电池之间喷涂隔热材料能将相邻电池热失控达到最高温度延缓约2034s,在模组外壳内壁喷涂隔热材料能将外壳最高温度降低约166.4℃。仿真发现,热失控传播时间随电池模块间距减小而缩短。

关键词： 废旧LiFePO4黑粉   干法修复   湿法再生   过硫酸铵   电化学性能  

摘要： 磷酸铁锂（LiFePO）电池成本低、安全性高和寿命长,广泛应用于电动汽车、大规模储能等领域。随着其生产和使用量逐年提高,未来将不可避免地出现LiFePO电池的大量报废。如果不能有效回收利用,不但会造成资源浪费,而且会带来严重的环境污染。因此,开发LiFePO黑粉的低成本和高值化回收技术具有重要意义。基于此,本文研究了LiFePO黑粉干法修复和湿法回收两种资源化再利用技术。首先,研究了LiFePO黑粉的干法修复策略。探究了球磨方式、煅烧温度、蔗糖含量和碳酸锂添加量对修复材料性能的影响。在煅烧温度为700℃,蔗糖添加量为20 wt.%,碳酸锂添加量为0.4 wt.%下得到的修复材料在0.2和2C的放电比容量分别为152.4和113.9m Ah g,0.2 C循环100周的容量保持率为91.7%。干法修复后的LiFePO黑粉与商业化LiFePO的性能有差距,原因可能为中的杂质含量高,降低了材料的电化学性能。其次,采用湿法再生LiFePO材料。为避免黑粉中的杂质对再生LiFePO材料性能的影响,同时也避免常规的酸性溶剂对设备的腐蚀及产生的酸性废水问题,采用硫酸铵为浸取剂和氧化剂,溶液循环利用的方式,获得碳酸锂和磷酸铁。在LiFePO黑粉和去离子水固液比为150 g L,过硫酸铵添加量是理论添加量的1.3倍时,得到的碳酸锂纯度大于99%,在第7次的闭环回收中碳酸锂的回收率提升到96%,磷酸铁回收率稳定在97%。将所得到的磷酸铁、碳酸锂添加无水葡萄糖重新再生成LiFePO,在煅烧温度为700℃,三者比例分别为2:1.03:0.35条件下的再生材料在0.1和4 C下的放电比容量分别可达163.9和124 m Ah g,0.2 C循环95周后的容量为155.1 m Ah g。湿法再生比干法修复得到的材料的电化学性能更优。总之,为了实现LiFePO黑粉的低成本和高值化回收,本论文开发了干法修复和湿法回收两种技术路线。研究了干法修复中煅烧温度和不同物料比例对修复所得LiFePO材料性能的影响,开发了直接以过硫酸铵为浸取剂提取磷酸铁和碳酸锂的回收路线,避免了常规酸性溶剂对设备的腐蚀及废水外排问题,同时避免了黑粉中的杂质对再生材料性能的影响,最终获得了高性能的再生磷酸铁锂。本论文为LiFePO黑粉的低成本和高值化回收提供了有益的参考。

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控传播   细水雾   冷却效果   浸泡  

摘要： 随着能源危机和环境问题的日益突出,世界各国积极投入对新型可再生能源的开发和利用,我国力争2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”,因此,作为新能源及环保低碳的锂离子电池产业得到迅猛发展。然而锂电池安全性能成为制约其推广应用的关键因素之一,特别是锂离子电池热失控难以抑制的特性使其对防控技术提出了更高的要求。因此,亟待寻求针对锂离子电池热失控的高效阻断技术,尽可能降低其造成的损害。本文从18650型磷酸铁锂电池单体热失控、电池组热失控传播及电池浸泡特性出发,研究细水雾对热失控电池的抑制效果和细水雾作为抑制剂是否存在不良副作用。 通过开展加热诱导单体电池热失控实验,发现SOC（State of Charge）是影响电池热失控和着火行为的重要内在因素。100%SOC的电池具有最大的危险性,SOC越大,电池热失控触发点对应温度越低,从安全阀开启到热失控触发点的间隔时间越短,电池表面温度、温升速率峰值和质量损失率越高,热失控期间产烟或喷射火现象越明显。 基于电池组热热失控传播和着火行为特性研究,揭示了不同排列和有无手动点火因素对电池组中热失控传播的影响。方型排列电池组模组内热失控传播速度显著高于行排列电池组,外部火焰通过热辐射和对流加热自身和临近电池,加速模组内热失控传播。 通过开展细水雾抑制单体电池热失控和电池组热失控传播实验,明晰细水雾对电池的冷却机制和针对热失控不同阶段适宜的细水雾抑制条件。细水雾与高温表面接触迅速蒸发吸热,冷却电池上部分,电池中下部分主要通过轴向传热和部分液滴流经电池侧表面吸热的方式得到冷却,因此细水雾对电池轴向方向的冷却具有时序性。在本研究,在电池安全阀开启和到达热失控触发点之间任意节点,释放喷雾强度为7.5L min-1m-2,工作压力为2Mpa,持续时间为30s的细水雾就能完全阻止该电池进入热失控。若当电池表面温度温升速率到达2℃/s时释放细水雾,其无法阻止电池热失控,但会显著降低电池热失控期间温升速率和最大表面温度,缓解热失控电池的热危害。对于行排列电池组而言,与单电池同样的抑制条件就能完全消除热失控传播隐患。但对于方型排列电池组而言,在第一个电池出现异常到进入完全热失控之间,与单电池同样抑制条件可以完全抑制热失控传播,但若第二个电池进入完全热失控,此时需要将释放时间延长到70s,若第三个电池进入完全热失控,长达90s的细水雾释放时间也不能有效阻止热失控传播。因此,针对方型电池组提出间歇冷却策略,该策略不仅能降低电池表面温度回升值,还能延长电池的低温持续时间,从而使细水雾的整体冷却效果更好。 通过开展电池组浸泡实验,研究细水雾作为抑制剂是否存在不良副作用。电池组浸泡过程中与水形成电解池,放电电解水,电解现象与放电量主要受电池组电压的影响。从电池组总放电量和电压数据来看,电池组没有出现大规模放电和明显的外部短路和现象。从100次循环测试、小倍率放电测试和混合动力脉冲能力特性（Hybrid Pulse Power Characteristic;HPPC）测试数据来看,电池与新电池无明显差异,但长时间的浸泡可能会造成安全阀被腐蚀,导致其结构强度下降。

摘要： 一、项目的选择与教学目标的确定高三复习课教学中对知识的整合以及形成解决问题的认识模型至关重要。在新能源的社会背景之下，磷酸铁锂电池因不含贵金属元素，且具有耐高温、循环次数高、安全性高、来源广泛、价格便宜等优势而备受关注。本文以“磷酸铁锂电池的材料”为载体，从不同维度分析其结构特征和优良性能，突出认识物质结构角度在解决前沿问题中的价值。基于以上分析，确定如下教学目标。（1）通过分析磷酸铁锂电池的宏观性质，探析各组成部分的微观结构，建立结构决定性质的化学

关键词： 磷酸铁   磷酸铁锂   化学沉淀法   铁磷比   比表面积  

摘要： 磷酸铁锂电池材料作为一种可再生能源,具有较高的电化学活性和较大的振实密度,在电动汽车及储能材料领域被广泛应用。但是,能量密度和充放电性能稳定性一直是磷酸铁锂面临的重大问题。前驱体磷酸铁对LiFePO4电化学性能具有重要影响。因此亟需深入研究前驱体磷酸铁对LiFePO4电化学性能的影响规律及机理。本文研究了磷酸铁制备工艺对其物化性能的影响,通过优化磷酸铁煅烧温度提升了磷酸铁锂的能量密度,通过优化磷酸铁原料P/Fe改善了磷酸铁锂的性能稳定性。本文采用不同的P/Fe、煅烧温度、老化时间、进料时间合成电池级磷酸铁,利用XRD、SEM、BET、铁磷比测试、粒度分布等方法对磷酸铁进行表征,探究前驱体磷酸铁的铁磷比、比表面积、表面形貌、物相组成、粉体粒度大小的变化规律。研究结果表明磷酸铁原料P/Fe=1.05-1.2时可满足电池级铁磷比的要求,随着P/Fe升高,产物铁磷比降低,此外水洗液中加入磷酸,由于磷酸进入产物降低了磷酸铁的铁磷比。当煅烧温度从550℃升高到650℃时制备的电池级磷酸铁比表面积为4-10 m2/g,但随温度升高,磷酸铁比表面积降低。此外提高老化时间可增大磷酸铁比表面积。磷酸铁中硫杂质含量受反应温度、水洗和老化时间的影响。随着反应温度升高,磷酸铁中硫杂质含量降低;水洗阶段使用多倍水洗量以及增加老化时间可以使硫含量降低。三倍水洗硫杂质可降为14 ppm,老化时间150 min时,硫杂质可降为10 ppm。增加老化和进料时间,磷酸铁颗粒形貌从不均匀的“海星状”转变为圆片状,然后片状结构插片组装成疏松多孔的球状“玛瑙型”结构,这种结构能够提高磷酸铁的振实密度。采用不同煅烧温度和不同原料P/Fe合成的磷酸铁与碳酸锂、二氧化钛和葡萄糖为原料合成了LiFePO4/C,利用XRD、SEM、粒度、电化学性能测试等对其进行表征。研究结果表明LiFePO4/C的电化学性能随着磷酸铁煅烧温度的增加先增大后减小,当煅烧温度为550℃时(比表面积为7.08 m2·g-1),制备合成的LiFePO4/C电化学性能最好,在0.1C下首充161.72 mAh·g-1,首放161.33 mAh·g-1,达到理论容量的95%,首次充放电效率最高可达99.76%,0.1C下充放电20圈平均放电比容量最高为161.07 mAh·g-1;LiFePO4/C的电化学性能随着磷酸铁原料P/Fe的增加先增大后减小,当原料P/Fe为1.1时（铁磷比为0.973）,制备合成的LiFePO4/C电化学性能最好,在0.1C下首充158.33 mAh·g-1,首放156.38 mAh·g-1,首次充放电效率最高98.77%,0.1C下充放电20圈平均放电比容量为159.52 mAh·g-1,短循环下容量保持率为100%。

关键词： 前驱体磷酸铁   空气氧化沉淀法   磷酸铁锂   形貌和粒径   锂离子扩散系数  

摘要： 随着新能源电动车在社会上被大力推广,锂离子电池作为新能源技术产业再次受到重点关注。磷酸铁锂（LFP）,作为锂离子电池的正极材料之一,由于具有优异的循环性能、较高的安全性能和较低的成本,广泛应用于乘用车领域。目前,磷酸铁锂生产工艺按铁源分类可分为草酸铁、氧化铁和磷酸铁（FP）等,在众多生产工艺中,磷酸铁工艺凭借低成本、高性价比脱颖而出。但是近年来由于磷酸铁的生产成本不断提高,人们开始着眼于开发低成本制备FP的工艺。磷酸铁的生产成本主要由磷源、铁源、氧化剂、p H调节剂等构成,而大多研究在于降低铁源和磷源的成本,对降低氧化剂成本的关注度低。采用空气代替传统的双氧水（H2O2）、次氯酸钠（Na Cl O）作为氧化剂的研究不多,且存在氧化效率低、氧化时间长和生产规模小等问题。故而在本论文中采用强化空气氧化过程来制备磷酸铁,在此基础上进行制备LFP正极材料的制备以及LFP的改性研究。 （1）以硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）、磷酸（H3PO4）分别作为铁源和磷源,以空气作为氧化剂,用氨水（NH3·H2O）调节p H值,氧化沉淀制备FP。合成温度在50-70℃,p H范围在1.5～5内都能得到产物FP,而且适当地延长反应时间有利于提高FP纯度,反应物浓度对FP的纯度影响不大。综合考虑,合成温度70℃,p H=2,反应时间2 h,反应物浓度0.03 mol L-1的条件下,合成的FP结晶性好,颗粒分散性较好,颗粒尺寸均匀,铁磷比达到电池级FP的要求。一般的空气氧化沉淀法,氧化时间较长,氧化效率低（在25%左右）,而加强空气氧化过程,由于强化了气-液两相反应,从而显著提高了Fe2+的氧化速率,氧化程度也得到了明显的提升（70%左右）。采用表面活性剂十六烷基二甲基乙基溴化铵（EHDAB）或司盘-85（Span-85）可以有效改善FP的形貌和粒径。 （2）以最佳条件下合成的FP为原料,采用高温固相法烧结制备出LFP/C正极材料。电化学性能的测试结果表明,制得的LFP/C和商业化的LFP/C相比,循环性能和倍率性能都相差无几。例如,LFP/C在1 C的放电速率下,首次放电比容量为151.3 m Ah g-1,在1 C下循环230圈后,容量保持率可达95.04%;在10 C的高倍率下放电,容量可达到131 m Ah g-1。添加表面活性剂EHDAB可以有效改善LFP的倍率性能。以60℃合成的FP制备的LFP,未加表面活性剂的情况下,5 C下放电容量为102 m Ah g-1,10 C下放电容量为91 m Ah g-1;加了阳离子表面活性剂EHDAB的情况下,5 C下放电容量提升到126 m Ah g-1,10 C下放电容量提升到114 m Ah g-1。这是因为对前驱体FP而言,EHDAB对固液界面有吸附作用,会吸附在产物FP表面形成界面膜,使颗粒相互隔离;同时EHDAB会降低表面能,从而减少颗粒间的吸附力,故而增强了颗粒的分散性。此外,EHDAB可以减少FP表面的缺陷,改善了微观形貌。对LFP而言,由于FP表面有一层EHDAB薄膜,可以抑制LFP颗粒的长大,缩短Li+扩散路径;还可减轻LFP的团聚现象。因此LFP/C的倍率性能提升。 （3）对LFP/C进行碳包覆改性。在制备FP的过程中加入碳纳米管,而后再烧结制备出LFP@C/CNTs。通过电化学性能的测试结果表明,改性后的LFP@C/CNTs材料的循环性能明显提升,在1 C的放电速率下,首次放电比容量为149.7 m Ah g-1,循环230圈后容量无衰减;低倍率下放电容量提升,10 C下放电容量无明显变化。碳纳米管改性效果好的原因在于:碳纳米管包覆在FP表面,增强了FP的导电性,有利于Li+的嵌入/脱出;在烧结过程中抑制LFP颗粒的生长,缩短Li+迁移路径;碳纳米管包覆减少了电解液对LFP正极材料的侵蚀,降低Li+迁移阻碍,提高了Li+扩散系数和材料结构的稳定性。 图58幅,表16个,参考文献111篇

关键词： 磷酸铁锂电池   储能系统故障   产氢特性   预警方法  

摘要： 磷酸铁锂电池储能是目前应用最广泛的电化学储能技术，但其热失控火灾和爆炸事故频发，安全问题成为了制约其进一步发展应用的最大障碍。研究发现电池故障早期产生氢气，国家能源局以及电力企业团体标准明确将氢气列为储能安全预警的特征气体，对于储能系统安全运行具有重要意义。但是，氢气的扩散规律、储能系统环境、探测器部署方法会影响氢气的预警能效。本文面向储能实际应用需求，研究电池故障后的产气特性、扩散规律，考虑经济性和早期性研究探测器部署策略，实现氢气对电池故障的快速预警，开展的主要研究工作和结果如下:　　（1）过充和过热故障条件下磷酸铁锂电池产气特性研究。调研常见的锂离子电池故障类型，基于储能系统典型环境搭建电池产气与在线探测实验平台，对比分析过充条件下不同容量电池的产气特性以及过热条件下不同SOC电池的产气特性，从电池温度、气体时变特征和气体浓度等角度出发，综合研判H2、CO、VOC和可燃气四种气体的预警有效性，结果证明氢气更适合对过充和高SOC电池的过热进行安全预警。　　（2）储能系统热管理方式对氢气扩散规律影响研究。针对液冷、风冷两种热管理方式，利用分布式探测开展氢气扩散实验，分析不同位置的氢气时变特性，在此基础上构建不同流场下氢气扩散仿真模型，总结氢气扩散的规律，分析探测位置优化的必要性，最后研究强制对流对氢气扩散的影响。结果表明在长时间尺度上自然扩散占主导，释放气体的量会影响气体的扩散速度，且探测位置会显著影响探测到气体的时间。　　（3）储能舱环境气体探测器最优部署及预警方法研究。开展不同产气位置的扩散仿真，构建扩散场景仿真数据集，利用混合整数线性规划算法优化气体探测位置，研究探测器数量与平均探测时间、最大探测时间的关联关系，提出基于气体探测的早期预警方法，包括探测器位置、数量和气体报警阈值。结果表明探测器的安装位置和数量对探测时间的影响巨大，如在风冷系统的合适位置设置三个探测器时，平均探测时间可以减少近59％。