软包与方形锂离子电池热失控测试及分析

锂离子电池因其优异的充放电及循环性能使其在电动汽车行业得到了广泛应用。然而,锂离子动力电池的安全性问题却一直未得到有效解决。锂离子动力电池的放热反应会引起电池内部热聚集,从而导致热失控引发电池的燃烧或爆炸。为了对锂离子动力电池进行有效的安全防护,本文重点对软包电池和方形电池进行了热失控测试及分析,积累了必要的试验数据,为锂离子动力电池的安全预警策略设计提供了借鉴。     

汽车动力电池组热特性及散热结构优化研究

动力电池是纯电动汽车重要的储能元件,在电动汽车日常运行中,锂离子电池工作性能与工作温度密切相关,由于充放电时,电池会产生大量的热量,而这些热量的积聚直接导致了电池温度的升高,极大影响了电池性能,因此,锂离子动力电池组散热结构优化十分必要.基于此,本文首先介绍了纯电动汽车动力电池组热管理系统,对锂离子动力电池组热特性进行...     

激光焊接在锂离子电池制造的应用研究

随着新能源电动汽车的发展,具有出色充、放电性能,高能量和高功率密度的锂离子电池成为当前重要发展方向之一。焊接质量的好坏决定了电池的密封性、一致性、安全性以及使用寿命等,如何提高焊接质量和效率是制约锂离子电池制造的关键因素。激光焊接作为新型焊接方法的一种,具有热影响区小、能量密度高、焊接速度快、加工精度高等优势,被广泛应用在锂离子电池焊接中。研究激光焊接锂离子电池的工艺规律以及激光焊接设备,具有重要的理论研究价值和广阔的应用前景。     

锂离子电池碰撞安全仿真方法的研究进展与展望

锂离子电池以优异的电化学储能和循环性能,已成为电动汽车和电动飞机等新能源装备的主要动力源。然而,其受外部冲击、碰撞等载荷导致的结构失效、内短路、热失控以及起火/爆炸等安全问题,严重制约了其进一步的发展与应用。详细总结了锂离子电池结构特性和电池机械滥用试验方法,阐述了锂离子电池在机械滥用下从力学失效到内短路和热失控的多场耦合失效机理。在此基础上,系统地综述了近年来国内外学者在锂离子电池碰撞安全仿真方法方面的研究进展,从材料本构建模、电池单体的力学建模与仿真、多场耦合仿真方法等方面总结了仿真方法的研究现状。梳理了各类仿真方法的特点、适用性与局限性,并重点讨论建模方法、仿真精度和效率等关键问题。最后,对锂离子电池碰撞安全仿真方法存在的瓶颈问题和未来的发展趋势进行展望。可为锂离子电池的碰撞失效机理研究、建模仿真和安全设计提供系统的参考与指导。     

电动汽车用锂离子电池热管理系统的研究

锂离子动力电池的能量密度较高,且具有长循环寿命特点,因而在电动汽车储能系统中得到了广泛应用。文章以微通道液冷式电池热管理系统为研究对象,深入探讨强化换热和强化结构体力学强度,以不断优化系统整体换热性能和结构强度,合理控制锂离子电池的温度,使电动汽车更具安全性和可靠性。     

车用大尺寸软包锂离子电池在高低温升 工况下的生热率测定

提出了一种电动汽车用大尺寸软包锂离子电池的生热率测量方法——热补偿法,研究了电池生热率与工作电流、温度之间的曲线关系,其有效性得到了常规热流计法的验证,最后结合这两种方法研究了电池在高、低温升工况下的生热特性。研究结果表明,基于热补偿法的电池生热率平均测算偏差低于5.6%;电池的生热率随工作电流的增大而增大,二者呈二次非线性关系;电池在高温升工况下的生热率随放电深度呈先降后升趋势,形似U型曲线;电池在低温升工况下的平均生热率较其在高温升工况下高约13.7%。提出的热补偿法具有精度高、成本低、简便灵活等优势,研究成果可为大尺寸软包锂离子电池的热模型建立和热管理系统设计给予指导。     

锂离子单体电池热特性仿真分析

在电动汽车行驶时,电池组持续发热,电池组内部会集聚大量的热,从而导致电池的工作温度超过正常范围,造成了一定的安全隐患。鉴于此,选取了一种电动汽车常用的锂离子电池组作为研究对象,对其单体锂电池热特性进行了仿真分析,并探讨了其散热性能。结果表明:锂离子电池最佳工作温度为298～313 K,并且单体放电倍率为2C时,就达到了电池温度的工作极限范围,需要进行快速散热处理。     

电动车供电单元的性能分析与仿真研究

针对电动车供电单元的控制温升问题,对电动汽车供电单元锂离子电池包的热特性进行了分析,对锂离子电池建立了数学模型,提出了锂离子电池的仿真研究方法。通过对锂电池内部结构的研究,了解其生热机理,采用Fluent软件,对电池的三维热模型进行了分析。分别仿真了在不同放电倍率和对单体电池温升的影响和不同温度对1C放电倍率的单体电池温升的影响,并将仿真结果进行了比较。研究结果表明,电池组的温升主要与充放电的倍率、电池所处的环境温度有关。充放电倍率越大,单体电池温升越快,且初始温度越高,相同放电倍率的单体电池温度越不均衡。     

动力锂离子电池热失控燃烧特性研究进展

频发的电动汽车火灾事故引起了对动力锂离子电池燃烧特性与火灾消防的日益重视。在动力锂离子电池起火燃烧演进的三阶段划分中,首先是外部滥用条件引发了动力锂离子电池内部材料化学反应的自我加速过程,随着化学反应放热累积和产气气体增加,导致在一定的压力下动力锂离子电池进入释放阀打开进入泄气过程,最后释放气在多种着火源引导下进入起火燃烧过程。事实上,在动力锂离子电池的热失控燃烧过程中,这三个阶段并非完全割裂,是一个复杂的并列发生现象。与传统的火灾相比,动力锂离子电池的燃烧有其特殊性,如燃烧受控条件涉及化学反应释放的热量、动力锂离子电池电能内短路后转化生成的热量、动力锂离子电池材料体系中的可燃成份、动力锂离子电池泄气中易燃气体组成等。综述动力锂离子电池热失控的演化进程、泄气的组分与浓度及毒性、动力锂离子电池单体和模组的燃烧放热量和放热速率以及燃烧过程的质量损失等燃烧特性、电池包的火灾蔓延特点与灭火剂筛选原则。针对动力锂离子电池火灾的机理及特点,总结现有研究中存在的不足、可能的改进措施以及研究尚未涉及的关键研究点。     

电动车动力锂电池系统强制风冷散热特性研究

锂离子电池因为具有能量密度高、输出电压高、自放电低等优点被广泛应用于电动汽车.但电池组因为在充放电时的电流过大,电池箱内空间结构紧密以及工况环境恶劣等因素都会导致电池组温度过高及温度不均匀,这就会严重降低锂电池的性能,缩短电池组的使用寿命.因此锂离子电池组的散热系统及温度控制成为保障新能源动力稳定的重要环节.本文首先阐...     

电动汽车用电池及其进展

本文主要介绍了电动汽车对电池的要求及先进铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池的进展情况,从性能、价格等方面对其进行了分析。     

不同挤压载荷下圆柱形锂离子电池的失效机理试验研究

为满足电动汽车动力电池组耐撞性设计的要求,对不同机械滥用工况下锂离子电池单体的失效机理进行了试验研究.通过对三种不同容量的NCR18650圆柱形锂离子电池进行局部压痕和平面压缩加载试验,研究了锂离子电池样本的力-电-热响应,给出了失效电池样本的横截面破坏形式,具体讨论了加载形式和电池容量对锂离子电池失效的影响.研究结果...     

低速电动汽车锂离子电池组结构的设计

在对锂离子电池充放电原理进行分析的基础上,设计了低速电动汽车锂离子电池组结构。介绍了低速电动汽车锂离子电池组箱体的具体结构,以及箱体与电芯的装配,并给出了电芯、叠片电芯、正极片与上盖的结构。     

锂离子动力电池能量密度特性研究进展

动力电池作为新能源纯电动汽车的动力源,其能量密度与整车的续驶里程及安全性等密切相关,而锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点,是当前新能源汽车动力电池的主流选择。基于锂离子电池发展史和我国第1～48批《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》中2000余款纯电动乘用车的锂离子动力电池能量密度数据,系统研究了锂离子动力电池能量密度演变趋势,回顾了我国锂离子动力电池能量密度的提升历程及其对推动新能源汽车发展起到的良好作用。在此基础上,从电极材料、电池工艺和成组结构等3个方面,剖析了锂离子动力电池能量密度提升技术方案的优势与不足;并从电池能量密度和安全性的关联性出发,总结了高能量密度电池在设计、制造和使用等全生命周期中的安全技术,展望了锂离子动力电池未来的发展趋势,为新能源汽车行业未来的健康发展提供参考。     

电动汽车用电池及其进展

本文主要介绍了电动汽车对电池的要求及先进铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池的进展情况，从性能、价格等方面对其进行了分析。     

论新能源汽车锂离子电池的安全问题

介绍了新能源汽车中锂离子电池的安全背景,分析了锂离子电池的热失控问题,并从电池热管理系统、其它保护系统、电池内部结构改进等方面提出解决方案。     

电动汽车用智能锂离子电池模组的设计与实现

主要针对目前制约电动汽车发展的瓶颈问题——电动汽车能源系统展开研究,采用模块化的思想对锂离子动力电池进行系统设计,包括单体电芯集成、模组热管理、均衡控制和结构设计等几个方面的内容。测试数据显示该电池模组设计方案成熟可靠,应用效果良好,可满足实际应用的需要。     

锂离子动力电池模组热管理系统研究

锂离子动力电池目前主流纯电动汽车使用的动力源,锂离子电池的性能受温度的影响很大,只有工作在25-30℃的温度范围才能使性能最佳。本文来自四川省科技创新苗子工程资助项目"纯电动汽车锂离子动力电池热管理系统关键技术应用研究",以磷酸铁锂动力电池为研究对象,通过对动力锂离子动力电池热特性分析,锂离子动力电池模组的生热温度场进行了仿真和分析,提出了用空调对模组内单体电芯进行充分冷却的散热方式和PTC进行加热的加热方式。能实现单体电芯的冷却和加热,并能提高单体电芯之间温度的均匀性。     

电动汽车电池热管理系统研究

随着全球能源的不断减少和人们对环境保护的重视程度越来越高,燃油汽车将逐渐退出历史舞台,电动汽车将成为其替代品,发展电动汽车已经在全球范围内达成了共识。而电池作为电动汽车最核心的动力能源,其充电、做功的发热一直阻碍着电动汽车的发展。本文对电动汽车热管理系统进行了研究,并以荣威E50纯电动汽车为例,对其电池热管理系统进行了分析,为电动汽车电池的研究提供一些参考作用。     

磷酸铁锂电池老化后的产热规律研究

锂离子电池的热安全性是制约电动汽车发展的重要因素之一,探究其产热特性是锂离子电池热管理的基础。而在现有的研究中,多忽略了电池老化对产热的影响,故以某圆柱形Li Fe PO4电池为研究对象,建立电化学-热-老化耦合模型,探究不同充电倍率以及环境温度对电池老化后产热特性的影响规律。结果显示,保持放电倍率恒定,以不同的充电倍率循环后,充电倍率越小,电池老化越严重,老化后的放电产热功率越高;环境温度越高,电池老化速率越快,放电产热功率越高,4000次循环后,313 K条件下的电池放电平均产热功率比283 K高约8.5%。