预测圆柱形锂离子电池的热失控

热失控通常发生在电池温度超过一定阈值时,触发一系列产热分解过程和反应,进一步提高电池温度。这种非线性现象,其中一个过程产生的热量触发了一个新的分解过程,产生更多的热量,甚至最终导致火灾和灾难性故障。

虽然数值模型允许计算热失控期间锂离子电池中的温度场,但显然需要开发分析热模型来解决潜在的能量守恒方程并提供封闭形式的解决方案来预测在以下情况下是否会发生热失控现实条件。虽然由于热失控的非线性特性,这种方法本质上具有挑战性,但它将提供一个计算效率高且通用的模型来预测各种场景下的热失控。这可能有助于开发用于实时监测和分析传热参数效果的工具,包括评估热失控预防策略。

尽管在分析模型中使用了热生成项的分段线性化,但它仍然与尚未进行这种线性化的有限元模拟具有良好的一致性。这清楚地表明,在分析模型中所做的简化并不以牺牲模型捕捉热失控现象的准确性和适用性为代价。

比较电池表面温度作为时间函数的分析模型和有限元模拟,用于 26650 电池进行烘箱测试,烘箱温度为 150°C,与所有四个关键分解反应相对应的温度相关发热。


先一步了解阻燃技术信息、同行交流,扫一扫关注微信公众号!

Published
Categorized as 科普