锂离子电池的热失控模拟
ul1973 热失控测试要求
热失控测试是指在特定条件下，对电池进行过热或短路测试，以验证其在特殊情况下的安全性能。
UL1973标准是针对锂离子电池组的安全要求和测试标准，其中包括热失控测试的要求。
1.测试目的热失控测试的主要目的是验证电池在意外情况下的安全性能，包括特殊温度、短路等情况下电池是否会出现热失控、燃烧或爆炸等安全问题。
这些测试可以帮助制造商和用户了解电池的安全性能，并制定相应的安全措施。
2.测试条件在进行热失控测试时，需要根据UL1973标准中的相关要求，设置适当的测试条件，包括测试温度、环境湿度、电池状态等。
这些条件通常是根据实际使用场景和潜在风险来确定的，以确保测试结果的可靠性和代表性。
3.测试方法热失控测试通常会采用模拟实际使用场景的方法，如暴露电池样品在特殊温度下、进行短路测试等。
测试过程需要监控电池的温度变化、电压变化等参数，并及时采取安全措施，以避免测试中出现意外情况。
4.测试结果评估在进行热失控测试后，需要对测试结果进行全面评估，包括电池的安全性能、热失控的原因及可能的改进措施等。
这些评估结果将对电池的设计和生产过程产生重要的影响，有助于提高电池的安全性能和可靠性。
5.测试报告需要编制热失控测试的详细测试报告，包括测试条件、方法、结果评估等内容，并按照UL1973标准的要求进行归档保存。
这些报告可以作为产品认证和合规性评估的重要依据，也可以为用户提供安全保障的参考。
热失控测试是锂离子电池安全性能评估的重要环节，UL1973标准对其进行了详细的要求，制造商和用户都应该高度重视这一环节，以确保电池产品的安全可靠性。
以上就是关于UL1973热失控测试要求的相关内容。
希望对您有所帮助。
UL1973标准是专门针对锂离子电池组的安全要求和测试标准，被广泛应用于电池产品的认证和合规性评估。
其中包括了对热失控测试的详细要求，以验证电池在特殊情况下的安全性能。
下面将继续扩展关于UL1973热失控测试要求的相关内容。
高高原环境下锂离子电池热失控烟气特性
应急管理研究高高原环境下锂离子电池热失控烟气特性刘奕，邹晓龙，陈现涛，贺元骅，孙强(中国民用航空飞行学院民航安全工程学院，四川广汉618307)摘要：为探究高高原机场低压低氧环境对锂离子电池热失 控行为中喷射火焰温度、热释放速率及烟气组分等参数的影响，构 建锂离子电池低压试验平台，以4节单体18650型锂离子电池构 成电池组，分别模拟高高原机场（50 kPa)、平原机场环境（90 kPa)下锂离子电池热失控试验。
结果表明：在50 kPa工况下，池 体破损程度、热释放速率及喷射火焰温度均有所下降，喷射火焰峰 值温度降低约241.3 50 kPa工况下产生的热解烟气中G H,、C O等易燃气体浓度更高，最高体积分数分别可达3 134.50 X 10_6和0.860%,并且随热释放速率的增加热增加；在90 kPa工况 下呈现相反趋势，C.,H,、C O气体浓度均有所下降,且随热释放速 率的增加热降低。
90 kPa工况下电池燃爆更为剧烈，作为物质完 全燃烧的证明，C02气体浓度高于50 kPa工况下试验值，最高体 积分数可达1.510 7%。
关键词：高高原机场；低压;锂离子电池；热失控;C_,H,中图分类号：X932,TM911文献标志码：A文章编号：1009-0029(2020)05-0704—06自1999年L iu等首先提出三元层状Li(NiCoMn)02材料以后，三元锂离子电池（以下称“锂离子电池”）以其高 比能量、长循环寿命和优异的充放电性能广泛应用于移动 通信、电子产品、电动汽车以及航空航天等领域。
随着需 求的增加，锂离子电池在全球通用航空的运输量大大提 升。
高高原机场的复杂运行环境和飞行中的变压变温特 殊工况给锂离子电池航空运输带来更严峻的安全问题。
据美国联邦航空局F A A统计，1991年3月20日至2019 年8月1日，全球共发生265起涉及锂电池的航空事故。
由锂离子电池热失控引发的火灾事故，会造成巨大的经济 损失和人员伤亡。
锂离子电池热失控过程
锂离子电池热失控过程锂离子电池是现代电子设备和电动车等广泛应用的重要电源。
但是，由于其容易发生热失控反应，其应用场景会受到一定限制，影响其发展速度。
因此，进一步了解锂离子电池的热失控过程非常重要。
一、锂离子电池的构成锂离子电池的基本构成是正极、负极、隔膜和电解液。
正极是由锂、过渡金属氧化物和碳酸物质构成。
负极是由石墨、金属锂和锂合金等物质构成。
隔膜是由聚合物、陶瓷或复合材料制成。
电解液通常是有机溶液，由碳酸酯、聚醚、酮等组成。
二、锂离子电池热失控的原因锂离子电池热失控的原因是电池内部的热效应过于剧烈无法承受，导致电池内部出现极度的高温，导致正负极材料的分解和电解液异常剧烈的反应。
通常，锂离子电池的热失控可以由以下原因引起：（1）过充或过放：如果电池充电的时间过长或者其放电的深度太大，电池的内部结构就会发生变化。
正极和负极上的材料可能会被过度氧化或过度还原，生成高温和有害的气体，导致热失控。
（2）过渡金属的析出：如果电池内部的过渡金属被过氧化或者快速的沉积，就会导致电池内部的温度升高，进而引起热失控。
（3）电解液的分解：在高温和高压的情况下，电解液中的混合物可能会发生分解和分解产物的燃烧，从而导致电池的热失控。
三、锂离子电池的热失控过程当电池内部温度处于一个可以接受的范围内时，电池在使用时是安全的。
但是，一旦电池开始发生热失控时，它很快就会引起极度不稳定的反应，将电池从一个相对平静的状态转变为一个极度暴力的状况。
通常，锂离子电池的热失控会经过以下过程：（1）晶体外壳崩溃，电极短路当电池内部发生热失控时，其内部产生的高温和高压很快就会引起电池表面的晶体外壳崩溃。
这会导致正负极之间的短路，因此在这一阶段，电池内电流会迅速增加。
（2）电解液极度加热电解液是导电性很强的物质，当电极短路后，电解液中的离子很快就会开始跑动。
这将导致电解液受热，并从而生成大量的热能。
如果这一步骤未及时处理，电池内的热能将会呈几何级数加大。
大型磷酸铁锂电池高温热失控模拟研究
extremely uneven and changes rapidly before and after thermal runaway. In such thermal runaways, it is
大型磷酸铁锂电池高温热失控模拟研究
梅文昕 1，段强领 1，王青山 2, 3，李
妍 2, 3，李
欣 4，朱金大 4，王青松 1
（1 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026；2 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，江苏
南京 210008；3 国网江苏省电力有限公司，江苏 南京 210024；4 国网电力科学研究院有限公司，
的热失控特征和温度分布。研究结果表明在 140 ℃和 145 ℃时电池未发生热失控，其他工况下电池均发生热失
控，且环境温度越高，电池发生热失控的时间越早，温升速率加快。此外，通过对热失控各副反应分解浓度分
析得知，未发生热失控情况下只发生了 SEI 膜和负极的分解反应，而正极与电解液的反应是造成电池热失控的主
(c) 网格
Fig.2 The (a) configuration; (b) geometry and dimension,
控研究还比较缺乏。特别是，对于大型磷酸铁锂电
池的高温热失控行为特征、内在机制的认识更是严
重不足。鉴于此，本文选取大型磷酸铁锂电池
(109 A·h)为研究对象，对其建立不同加热温度下的
图 1 锂离子电池热失控各副反应历程
Fig.1 The process of thermal runaway side reactions of
ul9540a电芯热失控测试方法
（原创实用版4篇）编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的4篇《ul9540a电芯热失控测试方法》，供大家借鉴与参考。
下载后，可根据实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（4篇）《ul9540a电芯热失控测试方法》篇1UL 9540A 是一种针对锂离子电池的安全测试标准，其中包括了热失控测试方法。
热失控是指电池在高温环境下由于内部或外部因素导致温度不断上升，最终导致电池破裂、爆炸等安全事故。
UL 9540A 中定义的热失控测试方法如下： 1. 将电池组放置在温度为 50±2℃的环境中，然后通过电阻加热器将电池组的温度逐步升高至 150±2℃。
2. 在温度达到 150±2℃后，将电池组从加热器中移除，并观察电池组的温度变化。
如果电池组的温度在 30 分钟内下降至 120±2℃以下，则判断电池组通过热失控测试。
3. 如果电池组的温度在 30 分钟内未能下降至 120±2℃以下，则需要进行进一步的测试。
在接下来的测试中，将电池组放置在温度为 120±2℃的环境中，然后通过电阻加热器将电池组的温度逐步升高至 200±2℃。
4. 在温度达到 200±2℃后，将电池组从加热器中移除，并观察电池组的温度变化。
如果电池组的温度在 30 分钟内下降至 120±2℃以下，则判断电池组通过热失控测试。
5. 如果电池组的温度在 30 分钟内未能下降至 120±2℃以下，则判断电池组未通过热失控测试。
《ul9540a电芯热失控测试方法》篇2UL9540A 是一种针对锂离子电池的安全测试标准，其中包括了热失控测试方法。
热失控是指电池在高温环境下由于内部或外部因素导致温度不断上升，最终导致电池破裂、爆炸等安全事故。
三元锂电池的热失控温度
三元锂电池的热失控温度
三元锂电池是一种常见的锂离子电池，其热失控温度是指在过
热或异常情况下，电池内部可能发生热失控甚至爆炸的温度阈值。
热失控温度受到多种因素的影响，包括电池的设计、材料选择、制
造工艺等。
一般来说，三元锂电池的热失控温度在摄氏150至200度之间。
这个温度范围是根据电池内部的结构和材料特性以及安全性考虑而
确定的。
当电池温度超过这个范围，可能会导致电池内部发生热失
控反应，进而引发火灾或爆炸。
为了防止三元锂电池发生热失控，制造商通常会在电池设计中
加入热敏感材料或热释放装置，以便在电池温度异常升高时及时采
取措施，例如自动切断电池供电或释放内部压力，从而减轻潜在的
安全风险。
此外，用户在使用三元锂电池时也应当注意避免过度充放电、
避免高温环境下的使用、避免物理损坏等行为，以降低电池发生热
失控的风险。
总之，三元锂电池的热失控温度是一个重要的安全参数，制造商和用户都应当重视并采取相应的预防措施，以确保电池的安全使用。
磷酸铁锂离子电池热失控研究-概述说明以及解释
磷酸铁锂离子电池热失控研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磷酸铁锂离子电池作为一种新型高能量密度储能装置，在电动汽车、储能设备等领域有着广泛的应用前景。
然而，随着电动汽车行业的快速发展，磷酸铁锂离子电池热失控问题逐渐凸显出来，给人们的生产生活带来了潜在的安全隐患。
本文旨在对磷酸铁锂离子电池热失控现象进行深入研究，探讨其导致的原因，提出预防热失控的措施，以及分析磷酸铁锂电池研究的意义和未来展望。
通过本文的研究，希望能够为磷酸铁锂电池的安全使用和进一步发展提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构:本文将围绕磷酸铁锂离子电池热失控这一重要课题展开讨论，首先对磷酸铁锂电池的基本原理和结构进行简要介绍，然后详细探讨热失控的定义、影响以及可能的原因分析。
在正文部分中，将从宏观和微观两个角度对磷酸铁锂电池热失控进行深入探讨，以期揭示其内在机制。
在结论部分，将总结本文的研究成果并提出预防热失控的有效措施，同时探讨磷酸铁锂电池研究的重要意义和未来发展方向。
通过系统性的论证和分析，本文旨在为磷酸铁锂电池热失控问题的解决提供新的思路和方法。
1.3 目的磷酸铁锂离子电池作为一种新型的电池技术，具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性等优点，被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
然而，磷酸铁锂电池在运行过程中可能出现热失控现象，导致电池燃烧甚至爆炸，对人员和环境安全造成严重威胁。
因此，本文旨在深入研究磷酸铁锂电池热失控的原因和机制，探讨预防热失控的策略，为提高磷酸铁锂电池的安全性和稳定性提供科学依据和技术支持。
同时，通过对磷酸铁锂电池研究的总结和展望，为未来磷酸铁锂电池的研究和应用指明方向，推动新型电池技术的发展和进步。
2.正文2.1 磷酸铁锂电池简介:磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，因此被广泛应用于电动汽车、储能系统和移动设备等领域。
相比传统的钴酸锂电池，磷酸铁锂电池具有更高的热稳定性和更低的成本，是一种具有很大发展潜力的锂离子电池技术。
锂离子电池的热失控及安全性分析
锂离子电池的热失控及安全性分析一、锂离子电池的介绍锂离子电池是一种主要应用于便携式电子设备、电动汽车等领域的电池，因其高能量密度、长使用寿命、重量轻等优点，使得其被广泛应用。
锂离子电池是指以锂离子为正极电极材料的电池，其正负极由不同材料组成，通过电极间的离子交换来储存和释放能量。
二、锂离子电池的热失控锂离子电池的热失控是指在异常情况下电池内部发生自身反应，不可逆的产生大量热量和气体，最终导致电池爆炸和火灾的现象。
热失控的原因主要有以下几个方面：1.设计和制造缺陷。
电池在设计和制造时存在缺陷，比如电池内部正负极隔膜的损坏或者不存在，正极物质的含量过高等，这些因素都会加剧热失控的风险。
2.过充和过放。
电池充放电过程中，如果充电过度或者放电过度，就会发生热失控的现象。
3.温度过高。
在高温环境下，锂离子电池的热失控风险会大大增加。
三、锂离子电池的安全措施针对锂离子电池的热失控现象，目前已经有了一系列的安全措施，包括：1.电池设计和制造中的安全措施。
电池设计和制造中，需要考虑到电池的热失控因素，采取相应的措施来控制风险。
例如，在电池内部加装隔膜来避免正负极的直接接触。
2.电池的充放电和使用过程中的安全措施。
电池在充放电过程中，需要通过充放电管理系统来控制电池的电量，并及时停止充电或者放电，避免造成热失控。
同时在使用过程中，需要注意不要让电池过度受热或者受力。
3.热失控事件处理措施。
如果发生了锂离子电池的热失控事件，需要及时采取应对措施，如用泡沫灭火器将火源扑灭，以及尽量远离火灾现场，避免被火灾伤害。
四、结语锂离子电池是一种广泛应用的电池，但是其热失控问题也一直是人们所关注的领域。
对于热失控现象，需要从电池的设计和制造、使用以及应对方面做好相应的安全措施，从而有效地减少热失控事件的发生。
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２００９年１１月
ＮＯＶ．２００９
华南师范大学学报（自然科学版）
ｊＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＵＴＨ ＣＨＩＮＡ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ）
第２８届全国化学与物理电源
学术年会论文选・下（增刊）
文章编号：１０００—５４６３（２００９）Ｓ２—０１１１—０２
锂离子电池的热失控模拟
卢立丽，王松蕊，刘兴江
（中国电子科技集团公司第十八研究所，化学与物理电源技术重点实验室，天津３００３８１）
摘要：通过锂离子电池的热模拟研究，对比了不同环境温度时，锂离子电池的温度变化和热失控状态．进一步模拟了
绝热条件下，锂电池的热失控状态．
关键词：锂离子电池；热失控；热模拟
中图分类号：ＴＭ９１２．９ 文献标识码：Ａ
锂离子电池由于具有比能量大，循环寿命长，单
体电压高，自放电小等优点，其应用范围越来越广
泛．但是锂电池在应用中潜在的安全问题已经成为
制约其发展的一个瓶颈，尤其是动力锂离子电池组． 对锂离子电池的热模拟可以进一步理解锂离子电池 热失控的起因和过程，为锂离子电池安全性的提高 提供依据． 锂离子电池热模拟的方法有很多，其中ＢＡＲ— ＮＥＴＦ等人从电池整体的角度模拟了锂离子电池 内短路时的热失控过程 ；ＤＡＨＮ，ＳＰＯＴＮＩＴＺ等 人以正负极材料的热性质为基础，模拟了锂离子 电池的热箱实验 Ｊ．本文参考了ＤＡＨＮ的锂离 子电池热模型【２ 计算了不同环境时，单体电池的 温度变化，以及电池材料对电池安全性的影响． 图１给出了用于模拟计算的电池模型的二维 图．该电池是由１２片正极片组成的５ ａｍ×６．５ ａｍ 叠片电池模型．计算通过商用软件Ｃｏｍｓｏｌ Ｍｕｌ— ｔｉｐｈｙｓｉｃｓ完成的，其中所用的参数来自文献［２］ ５ ｃｍ Ｌ ｊ ｛ ｌ ； ｛ ｉ 霹 ｌ ｛ ４ ｍｉｎ 图１电池模型二维图 Ｆｉｇ．Ｉ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌ 图２给出了不同环境温度时锂离子电池温度， 正负极材料和电解液浓度的变化．可以看出对于设 定的锂离子电池在环境温度为４２３ Ｋ时，电池虽然 已失效但是尚可不发生安全事故，然而当环境温度
升高到４２８ Ｋ时，电池已经处于热失控状态．单电
池的容量越大，达到热失控状态所需的环境温度越
低，所以动力电池组中必须综合考虑单电池容量和
电池间降温能力．分析材料浓度和电池温度的关系．
可以看出到４００ Ｋ时负极开始放热，到４２０ Ｋ时正
极材料开始放热，到５００ Ｋ时电解液剧烈放热引起
电池的热失控．环境温度越高材料放热反应的热积
累越多，越容易引起电池的热失控．
图３给出了绝热环境下锂离子电池热失控时温
度变化云图，显示了温度由放热点中心向四边的扩
散．
更详细的计算结果和相关实验还在进行中．
参考文献：
［１］ＢＡＲＮＥＴｔ Ｂ，ＯＦＥＲ Ｂ，ＢＯＯＫＥＵＮ ０ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｏｎ ｔｈｅ
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ｎａｌ ｓｈｏａ ｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｃ］／／Ｔｈｅ １４ｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ
ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｔｉａｎｊｉｎ，２００８：７５．
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［３］ＫＩＭ Ｇ Ｈ，ＰＥＳＡＲＡＮ Ａ，ＳＰＯＴＮＩＴＺ Ｒ．Ａ ｔｈｒｅｅ—ｄｉ—
ｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｅｌｌｓ
［Ｊ］．Ｊ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，２００７，１７０：４７６—４８９．
收稿日期：２００９一ｌ０一ｌ９
作者简介：卢立丽（１９７９一），女，山东日照人，天津电源研究扬助理工程师，主要研究方向：锂离子电池安全性模拟研究，Ｅｍａｉｌ：ｊｏｂｌｕｌｉｌｉ＠１６３．ｃｏｍ
ｌｌ２ 华南师范大学学报（自然科学版） ２００９阜
０．７６
Ｏ．７２
Ｕ
０．６８
０．６４
０．６Ｏ
０ ２ ０００ ４ ０００ ６ ０００ ８ ０００
Ｔｉｍｅ／ｓ
（ａ）
３００ ３５０ ４００ ４５０ ５００ ５５０
０
Ｕ
ｌｃ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｋ
（ｂ）
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｋ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｋ
（ｃ） （ｄ）
图２不同环境温度下锂离子电池温度（ａ），正负极材料（ｂ，ｅ）和电解液（ｄ）浓度的变化曲线图
Ｆｉｇ．２ Ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ａ），ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｔｈｏｄｅ（ｂ），ａｎｏｄｅ（ｅ），ａｎｄ ｅｌｅｃｔｍｌ￣ｅ（ｄ）ｉｎ ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｏｉｌｓ．
Ｔｉｍｅ／ｓ
图３绝热环境下锂离子电池热失控时温度变化云图
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｌｏｔｓ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ～ｉｏｎ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ａｄｉａｂａｔｉｃ ｓｕｒｒｏｕｎｄ
Ｓ删ＬＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥＲＭ－ＡＬ ＡＢＵＳＥ ＦｏＲ ＬＩＴＨＩＵＭＩｏＮ ＣＥＬＬＳ
ＬＵ Ｌｉｌｉ，ＷＡＮＧ Ｓｏｎｇｒｕｉ，ＬＩＵ Ｘｉｎｇｊｉａｎｇ
（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａ ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｅｌｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ ｆｏｒ ｌｉｔｈ－
ｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｅｌｌｓ ａｒｏｕｎｄ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ａｌｓｏ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｒｕｎａｗａｙ
ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ａｄｉａｂａｔｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎ ｃｅｌｌ；ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ；ｔｈｅｒｍａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
【责任编辑成文】
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