热电池热模拟研究

简要介绍了使用ANSYS对热电池进行热模拟的流程,并针对具体的热电池进行了初步分析.通过对比,模拟结果与实测值基本吻合,说明热模拟对电池热设计具有指导意义.     

ANSYS软件在热电池热模拟中的应用

简要介绍了使用ANSYS对热电池进行热模拟的流程,并针对具体的热电池进行了初步分析。通过对比,模拟结果与实测值基本吻合,说明热模拟对电池热设计具有指导意义。     

锂离子电池热失控模拟研究

提供了一种锂离子电池热失控模拟方法,对LiCoO₂/石墨和LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂/石墨电池的热失控行为进行了模拟研究。通过测试电池材料的热性质并对其热反应参数进行拟合,建立了锂离子电池热模型。模拟得到了电池热失控过程的温度变化和材料热反应情况,预测了电池热失控温度并揭示了热失控机理。该模拟结果与电池热失控实验结果吻合良好,证明了该方法的准确性。本工作的模拟方法有望应用于其他锂离子电池体系,对锂离子电池的热失控预警和安全性能改善具有重要意义。     

锂离子电池温度变化热模拟研究

利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。     

热电池热模型的研究

从热电池的基本工作原理出发,研究了热电池放电过程中热量的产生、传递、散失变化特征.并通过计算机软件,将电池模型进行网格划分,依据热量平衡原理,建立电池的热传导方程,利用"有限元法"动态模拟电池放电热过程特征与规律.并通过对电池表面以及内部温度测量进行比较分析,证明了该热模型能够正确地模拟电池放电过程的温度变化.     

不同正极材料锂离子电池烤箱热滥用数值模拟研究

借助锂离子电池烤箱热滥用模型,模拟了LiCoO2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、Li1.1(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.9O2、LiMn2O4、LiFePO4五种不同正极材料与电解液反应时的反应程度及热生成速率的变化;模拟了五种不同正极材料对应锂离子电池的单层电芯在不同烤箱温度下的热行为;分析了锰酸锂电池电芯在烤箱实验模拟中不同反应的热生成速率,分析了电芯升温的主要原因。结果表明:不同正极材料的热稳定性不同,热安全性存在差异;正极材料与电解液的反应放热是引起电芯升温的主要原因,也是造成电池热失控的主要原因。     

热电池用正极-电解质一体化复合薄膜的制备及性能研究

面向新一代小型化轻量化武器装备对热电池电源的实际需求,通过流延涂布工艺制备了正极-电解质一体化复合薄膜极片.所制备的一体化薄膜具有良好的机械强度,极片厚度仅为180 mm,远小于传统粉末压片工艺制得极片的厚度.将一体化薄膜极片与锂硼负极组装成单体电池进行放电,放电结果表明,在100 mA/cm2的电流密度下,450℃时...     

ANSYS软件在热电池随机振动工装设计中的应用

介绍了ANSYS软件,并使用其对某热电池试验工装进行随机振动模拟分析。通过分析及试验验证,结果表明试验工装A设计不满足工装设计原则,且在热电池支耳处产生应力较大,热电池在试验工装A上所受加速度量级被放大,从而优选出试验工装B作为热电池随机振动用试验工装,为后续热电池试验工装设计与工程试验提供一种新的思路和技术方法。     

基于ANSYS的开关电源变压器热模拟研究

开关电源变压器是开关电源中重要的热源之一,对其进行研究在提高开关电源变压器的可靠性和加快研制周期方面起着重要的作用。利用ANSYS软件建立了一种开关电源变压器的三维模型,并对该模型进行了热模拟,所得结果对开关电源变压器的热设计具有一定的指导意义。     

深海潜标系统的锂电池保温材料效果研究

深海潜标系统的锂电池保温对其放电效率有较大影响,以为潜标系统供电的锂电池保温材料为研究对象,进行数值模拟与实验研究,分别对加入保温材料石蜡、聚氨酯发泡、气凝胶毡的锂电池及无保温材料锂电池在相同条件下进行内部温度与放电效率比较分析。用无保温电池作为对照实验,发现合理地加入保温材料可以有效提高海洋锂电池的放电效率。实验研究结果对潜标系统电池的保温材料的选择具有一定的指导意义。     

导热硅胶形状对液冷式电池组热性能影响研究

随着电动汽车能量密度的增加以及充放电功率水平的提高,动力电池热问题日益突出,电池热管理系统设计显得尤为重要。从动力电池组应用场景出发,建立了液冷式电池组有限元模型并仿真分析了4种导热硅胶形状对电池组热性能的影响。研究发现,随着导热硅胶与电池组接触面积的减少,电池组温度有所上升,但温差较小。相比于常规设计方案,改短设计方案在电池组温度略微上升的条件下温度均匀性改善明显,可以为电池热管理系统设计提供参考。     

长寿命热电池保温材料的研究

对用于长寿命热电池的气相SiO_2复合保温材料进行了详细研究。所研制的保温材料在500 ℃,密度为0.265 g/cm3时,导热系数为0.062 9 W/m·k(热线法);测试温度上升曲线的实验表明性能接近美国同类材料Min-K的水平。研究表明,这种材料最主要的影响因素是材料密度和制备工艺。     

基于Fluent的锂离子动力电池箱二维热模拟

根据单体锂离子电池的生热模型估算生热率,并使用CFD软件对35 Ah动力锰酸锂强迫风冷电池箱建立二维有限元模型求解,得出温度分布结果与流场分布结果。对该电池箱内的温度进行了实验测量,对比分析了模拟和实验的结果,结果表明二维模拟结果与实验结果较为吻合,可用来初步研究电池箱内的温度分布。通过分析现有箱体内部温度分布情况,提出了电池箱散热设计的优化措施。     

基于风冷散热的锂电池热管理数值模拟研究

圆柱形锂离子电池布置方式和热物性参数对电池的热特性及安全性具有重要影响.首先建立了18650型LiFePO4单体电池产热模型以及电池组散热模型,分析了排布方式、电池间距等电池模块几何参数以及径向导热系数等热物性参数对电池模块散热特性的影响.结果表明,电池的间距越大,其平均温度越低,温差越小,散热效果越好;单就冷却效果而...     

商业化锂离子电池的热稳定性研究

采用加速量热仪(ARC)研究了商业化锂离子电池(LiCoO/石墨)的热稳定特性,主要考察了开路电压、循环次数以及容量对电池的热稳定性影响.ARC测试结果表明,当电池开路电压由3.8 V增至4.4 V时,电池的起始放热反应温度由100℃降低到73℃,并且在同一温度下,电池的自加热速率随电压的升高而增大;在相同条件下,电池的起始放热反应温度几乎不受循环次数(0～400次)及容量大小(710 mAh和780 mAh)的影响.但是,随着循环次数的增加和电池容量的增大,电池的自加热速率增大.另外,为进一步了解电池内部热量来源,分别对充电到4.2 V完整的正负极片进行了热分析.实验结果表明,负极在60℃左右开始放热,而正极在110℃左右开始热分解,但由于正极热分解释放出大量氧气致使电池内压迅速增大,并最终导致电池热失控.     

氢镍电池贮存性能研究

对氢镍电池贮存过程中的电压变化情况进行了模拟,其电压变化满足一定的规律,电压的变化受选用的电池材料、电池设计等影响。可以根据电压规律对电池的自放电性能进行预测,对氢镍电池的生产有较好的指导作用,可以有效缩短电池的生产周期。