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锂离子电池热失控仿真研究(论文原稿) 锂离子电池热失控仿真研究(论文原稿)

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《锂离子电池热失控仿真研究(论文原稿)》修改意见稿

1、“.....产气行为持续了。产气速率开始上升,压力随之变大当产气速率降低为时,腔内压力达到最大值。外部加热热失控模型验证基于热失控产气测试结果进行热失控仿真分析,假设其喷射出的高温气体主要为以及少量的等。图为测试电池热失控气体速率的设备,该设备为密闭腔体,将电池臵于腔体内,腔体壁面上备有温度传感器和电压传感器,用于监测整个热失控试验过程中电池的电压和温度,以及腔电池热失控反应机理,将热失控反应释放的热量分为部分,即。其中表示膜分解反应释放的热量,表示负极和电解液反应释放的热量,表示隔膜熔化释放的热量,表示电解液分解反应释放的热量,表示正极材料分解反应释放的热量。根据阿伦尼乌斯方程,的计算分别如式所示。锂离子电池热失控仿真研究论文原稿。锂离子电池热失控仿真研究论文原稿的重点......”

2、“.....最终确定式式中的相应参数,具体如表所示。在表中,正极反应的参数有两个,表示正极在分解过程中有两次放热反应,因此参数有两组。分别表示膜分解反应负极与电解液反应隔膜熔化反应电解液分解反应正极分解反应的初始温度。在式中,的初始值为的值为电池的额定电压为,容量为,所以电能为电能释放的比例此处取探测精度,则继续加热,若电池的温升速率超过设备的探测精度,则证明电池已经发生自产热,停止加热,使得电池保持在绝热环境中。绝热热失控试验结果如图所示,图中表示电池自产热的起始温度,为,该点的温升速率大于,表明电池内部开始发生放热反应表示电池热失控触发温度,为表示电池热失控的最高温度,为,该点表明电池热失控已经结束,内部各活性材料的化学反应已经停止。从图中可以看出,整个绝热率为电池个方向的导热系数......”

3、“.....式中的分为两部分,部分为电池内部活性材料发生放热反应产生的热量,另部分为电池正负极材料接触造成内短路释放的热量。根据图中所示锂离子电池热失控反应机理,将热失控反应释放的热量分为部分,即。其中表示膜分解反应释放的热量,表示负极和电解液反应释放的热量,表示隔膜式中,表示气体压力,表示当前状态下气体体积,表示气体物质的质量,表示理想气体常数,表示环境温度。式中,表示气体物质的质量,表示气体在标准大气压当前温度下的气体摩尔体积,表示在标准大气压下的气体体积。从测试结果中分析可得,产气行为持续了。产气速率开始上升,压力随之变大当产气速率降低为时,腔内压力达到最大值。外部加热热失控模型验证基于热失控产气测试结果进行热失控仿真分析,假设其喷射出器和电压传感器,用于监测整个热失控试验过程中电池的电压和温度......”

4、“.....腔体上盖布臵有压力传感器,用于捕捉电池热失控过程中的产气压力。在电池侧面布臵薄膜加热片,用于触发电池热失控,电池两侧用钢板夹紧固定,臵于腔体内,进行热失控试验。由于电池大侧面被夹具夹紧,所以热失控过程中的气体只能从小侧面释放。试验前需要将腔内压力降低为,然后向腔内充惰性气体,压力达到则停止充气,开始进行测试。在测分为热滥用机械滥用电滥用种方式。热滥用指由于外部温度过高导致电池内部活性材料发生放热的化学反应,进而引发热失控机械滥用指电池由于外部的挤压碰撞等恶劣条件引发的热失控电滥用指由于过充电过放电以及短路等恶劣条件引发的热失控。目前学者们针对上述种引发热失控的滥用条件均展开了不同程度的研究。针对热滥用工况,研究者们通常使用绝热加速量热仪来研究电池热失控过程中的温度特性......”

5、“.....引言當今世界格局正在发生巨大变革,环境污染的问题也日趋严峻,能源的利用形式也在发生重大转,锂离子电池热失控仿真研究论文原稿试过程中,电池在前期加热阶段,温度上升缓慢,当达到电池触发热失控的边界条件时,电池温度瞬间上升,同时电压瞬间降低为,此时表明电池已经发生热失控,且密闭腔体的压力传感器测得的压力瞬间达到最大值。当电池热失控结束后,产气罐密闭腔体内的压力最终稳定左右,产气罐腔体的容积为。根据式和式算得电池在热失控过程中释放出了相当于标准大气压下左右的气体。的方法研究不同机械滥用条件对热失控的影响。目前,许多研究者将焦点落在了锂离子电池触发热失控后的温度表征上,然而电池在热失控过程中会释放高温烟气,在密闭的电池包内对其他电池形成炙烤现象......”

6、“.....从而能够对电池包安全防护的优化设计提供很好的指导作用。图为测试电池热失控气体速率的设备,该设备为密闭腔体,将电池臵于腔体内,腔体壁面上备有温度传感使用加热片加热触发电池热失控的方法也被广泛应用,其经常用于模拟新能源汽车电池系统真实工况下的热失控及热扩散行为。碰撞是导致新能源汽车自燃起火的主要原因之,车辆在发生碰撞事故后,电池受到挤压或穿刺,易发生短路起火,起火后燃烧速度快,燃烧程度剧烈,导致车内乘客没有足够的时间逃离,进而发生受困人员因大火失去生命的惨剧。所以些研究者研究锂离子电池在针刺和挤压等机械滥用工况下的行为特性,通过仿真和试验相结合变。发展高效的电化学储能技术,是践行可持续发展的重要环节,其中以电动汽车市场最为繁荣。锂离子电池因其电压平台高循环寿命长能量密度高自放电率小等优点......”

7、“.....但是,由于锂离子电池的高能量密度以及其内部电解液的可燃性,锂离子电池在使用过程中频繁发生热失控,导致电动汽车发生起火自燃事故,危害乘员的财产和生命安全。因此,非常有必要开展锂离子电池热失控方面的研究。锂离子电池的热失控主要,锂离子电池热失控仿真研究论文原稿子电池的热失控行为。基于锂离子电池热失控的副反应机理以及热传导理论,建立单体电池绝热热失控模型,模型误差小于。设计相关试验测试单体电池热失控过程中的产气特性,以单体电池绝热热失控模型为基础,建立外部加热条件下的热失控模型,模型误差小于,且模型模拟了锂离子电池热失控过程中的烟气喷射行为。本文所建立的模型为后续研究人员研究电池热失控过程中的烟气扩散行为奠定的基础。关键词锂离子电池热失控热失控模型烟气喷射内的环境温度......”

8、“.....用于捕捉电池热失控过程中的产气压力。在电池侧面布臵薄膜加热片,用于触发电池热失控,电池两侧用钢板夹紧固定,臵于腔体内,进行热失控试验。由于电池大侧面被夹具夹紧,所以热失控过程中的气体只能从小侧面释放。试验前需要将腔内压力降低为,然后向腔内充惰性气体,压力达到则停止充气,开始进行测试。在测试过程中,电池在前期加热阶段,温度上升缓慢,当达到电池触发热失控的边分解反应产生的生热功率如式所示。负极与电解液发生反应产生的生热功率如式所示。隔膜高温分解反应产生的生热功率如式所示。电解液分解反应产生的生热功率如式所示。锂离子电池热失控仿真研究论文原稿。式中,表示气体压力,表示当前状态下气体体积,表示气体物质的质量,表示理想气体常数,表示环境温度。式中,表示气体物质的质量......”

9、“.....表示在标准大气压下的气体。锂离子电池发生热失控后,热量在其内部传递,其热传导的基本方程如式所示。式中,表示电池的平均密度表示电池的平均比热容表示电池的温度梯度为电池产热功率为电池散热功率为电池个方向的导热系数。根据上述锂离子电池热失控产热机理,式中的分为两部分,部分为电池内部活性材料发生放热反应产生的热量,另部分为电池正负极材料接触造成内短路释放的热量。根据图中所示锂离子失控过程可分为个阶段之前的加热阶段,此阶段将电池缓慢加热至自产热至的自产热阶段,此阶段表示电池内部活性材料发生反应释放热量,电池温度缓慢升高,且此阶段的电池处于绝热条件,不与外界条件发生换热至阶段表示热失控阶段,反应剧烈,释放大量热量,温度迅速升高之后的阶段,表示电池热失控结束,开启冷却系统,对电池进行降温。因此对于绝热热失控......”

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