基于电化学-热-力耦合模型的锂离子电池热失控研究

基于电化学-热-力耦合模型的锂离子电池热失控研究
张赛;汪振毅;胡世旺
【期刊名称】《安全与环境学报》
【年(卷),期】2024(24)2
【摘要】为提升锂离子电池的安全性能,减少由热失控导致的安全事故,分析电池温升的原因并有效降低其温度,依据电化学反应中浓度、电势与热模型中温度的相互影响关系,建立电化学-热-力耦合模型。

通过模拟单电池和电池组温度分布的实时情况,分析单电池温度不均匀分布和电池组温度正态分布情况的原因,探讨换热面积和流通量对散热量的影响,研究电池组中单体电池的位置分布及不同传热介质的散热情况。

研究结果显示:低温和相对高温环境下,欧姆热、极化热及电化学反应热产热占比不同,但产热最高温度未达到电极材料与电解液分解反应的临界温度420 K;高温环境下,电池温度持续升高接近临界温度,出现热失控趋势,对流换热系数对电池影响较大。

电池组间隙为10 mm和20 mm时,整体温度比间隙为0时分别降低了1.1%和1.8%;与无间隙电池组相比,以铜板和铝板为传热介质的电池组温度分别降低了2.0%和1.6%。

【总页数】9页(P551-559)
【作者】张赛;汪振毅;胡世旺
【作者单位】昆明理工大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X932
【相关文献】
1.基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析
2.基于电化学-热耦合模型的21700型锂离子电池充放电过程热行为分析
3.基于电化学-热耦合模型的储能用锂离子电池的发热状况研究
4.基于电化学-热耦合模型的锂离子电池容量衰减研究
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