网站地图 关于 合作 招聘 帮助

    热线:400-152-6858

    测试狗科研服务

    预存 定制
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    锂离子电池产热规律的仿真及实验分析
    来源:测试GO 时间:2022-11-11 11:08:10 浏览:2033次

    锂电池热管理系统是基于高温环境对电池特性产生的热作用根据电池的电化学特点和产热原理基于具体电池的最高充放电温度区间经过科学合理的研究制定,建立在材料学、电化学、传热学、分子动力学等多专业的学科基础上为克服动力电池在环境温度过高或过低条件下运行时所产生热散逸或发热失控等现象从而改善动力电池总体特性设计的一种新工艺。

     

    很多的电池安全事故都是由于电池短路所造成的。在电池短路时过大的电压就会在电池里面形成巨大的热能,使得电池的工作温度迅速地提高。过高的工作温度会导致电池内部严重的高温失控从而导致电池完全烧毁乃至自爆。所以对动力电池的能量产生机制的研究是锂电池可靠性研究的非常关键的方面。为了可以对动力电池()实施合理的热控制进一步提高动力电池的稳定性,火灾实验室的科研人员选取了商用的钛酸锂软包电池作为实验对象,通过实验和仿真两种方法对锂离子电池循环充放电的产热过程和热量分布进行了研究。

     

    科研人员首先使用COMSOL 多物理场仿真软件建立电池的三维电化学模型,模型耦合了电场和温度场,可以观察电池内部及表面的温度变化。为验证模型更具有准确性,科研人员对电池表面的温度进行了实际测量。科研人员将锂电池放置到绝热加速量热仪(ARC)中,然 后利用充放电循环仪对电池进行循环充放电,并用热电偶记录电池表面的温度变化。通过比较仿真和测量得到的电池表面温度数据,科研人员可以深入了解模型参数设置的合理性。

    绝热 1.0 C 充放电循环条件下锂离子电池温升的实验值与模拟值对比图

    【注:实线为绝热条件下的实验测试结果,虚线为无冷却条件下的仿真结果】 

     

    上图显示了使用仿真及实验方法得出的锂离子电池温升曲线。在隔绝热量交换的条件下,当电池以 1.0 C进行充放电循环时,电池温升的仿真结果与实验数据刚好契合,完美地模拟了电池的产热过程,为后续电池热失控的研究奠定基础。


    自然对流条件下不同充放电倍率时电池温升的对比 

    科研人员接着对自然对流条件下不同充放电倍率时电池的温升进行了研究,自然对流条件下不同充放电倍率时电池温升的对比见上图。可以看出,随着电池充放电倍率的增加,电池的温升明显增大。这主要是因为电化学反应产热与焦耳热呈正比,并与电流的平方呈正比。研究人员同时对充放电循环中产生热量最高的阶段进行了分析。从温度变化曲线可以看出,电池出现了两个温度峰:一个温度峰对应的是放电过程和充电过程之间的转换阶段,主要是因为放电阶段产热速率大于充电阶段;另一个温度峰对应的是恒压充电末期,由于负极嵌锂接近饱和,内阻增大,产热更多。


    测试狗文库百科

    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    TMA技术的基本概念、应用领域以及实际操作中的要点

    2023-12-06

    恒电流间歇滴定法GITT的基本原理以及测试教程

    2022-08-12

    折射率测试的主要方法和制样要求介绍

    2022-11-10

    Plos One:水刊?神刊?很多人嘴上说不要,私下却偷偷投稿!

    2022-08-09

    接触角测试(CA)的原理、样品制备要求及实际应用

    2023-11-16

    ESR/EPR测试制样要求以及常见问题

    2022-08-25

    热门文章/popular

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(上篇)

    微信扫码分享文章

    意见反馈

    有奖举报

    商务合作

    公众号

    关注我们 了解更多

    小程序

    随时预约 掌握进度

    举报有奖

    TEL: 191-3608-6524

    如:在网络上恶意使用“测试狗”等相关关键词误导用户点击、恶意盗用测试狗商标、冒称官方工作人员等情形,请您向我们举报,经查实后,我们将给予您奖励。

    举报内容:

    200

    上传附件:
    文件格式不正确,请重新上传文件格式不正确,请重新上传文件格式不正确,请重新上传
    文件格式:jpg、jpeg、png、gif、tif、doc、docx、ppt、pptx、xls、xlsx、pdf、zip、rar
    联系方式
    姓名
    电话
    提交意见

    意见反馈

    Suggestions

    您可以在此留下您宝贵的意见,您的意见或问题反馈将会成为我们不断改进的动力。

    意见类型
    测试服务
    网站功能
    财务报账
    其他类型
    意见内容

    200

    联系方式
    姓名
    电话
    提交意见

    收起

    Document
    关于我们 新手帮助 测试干货 商务合作 基金查询 相关资质 模拟计算 现场测试 服务项目 科研绘图 同步辐射 全进口设备

    联系方式/contact

    400-152-6858

    工作时间/work time

    09:00-18:00

    测试狗公众号

    关注我们 了解更多

    测试狗小程序

    随时预约 掌握进度

    蜀公网安备51010602000648号

    蜀ICP备17005822号-1

    成都世纪美扬科技有限公司

    Copyright@测试狗·科研服务