基于浸没冷却的锂离子电池热管理性能研究

锂离子电池热管理系统是控制其在合理温度范围内工作的重要手段,其中浸没冷却是十分有效的锂电池热管理方式.开展了不同绝缘冷却液和不同充放电倍率下18650型锂离子电池浸没冷却热管理的实验研究.详细分析了浸没冷却对锂离子电池表面最高温度、表面温度均匀性及各项电学性能的影响.研究结果表明,三种绝缘冷却液都有较好的降温效果.其中...     

锂离子电池针刺安全性的研究进展

针刺是评估锂离子电池安全性的各种滥用条件中最为苛刻之一,也是锂离子电池安全测试的重点关注项目。综述锂离子电池针刺安全性相关研究进展,包括影响锂离子电池针刺安全性的因素、提高锂离子电池针刺安全性的方法及作用机理、锂离子电池针刺引发热失控的机理研究等3个方面。基于上述研究结果分析认为：优化设计针刺内短路模式,可以降低针刺热失控的风险。     

锂离子电池热失控气体及燃爆危险性研究进展

综述锂离子电池热失控产物情况和产气机理,并归纳总结热失控气体危险性研究进展.锂离子电池热失控气体主要成分为CO2、CO、H2和碳氢化合物;燃爆危险性因素主要为爆炸极限、爆炸超压及层流火焰速度等.电池的材料种类、荷电状态(SOC)和温度等因素均会对产气造成影响,进而影响热失控气体的危险程度.对锂离子电池热失控后产生气体的...     

储存温度对软包装锂离子电池热安全性的影响

开展热失控实验,探究储存温度对软包装锂离子电池热安全性的影响。电池在不同储存温度下的热失控过程相似,但随着储存温度的升高,热失控剧烈程度趋于缓和。储存温度升高,锂离子电池热失控峰值温度、热释放速率(HRR)、总释热量(THR)和耗氧量降低,高温热危害性降低。在40℃储存温度下,电池热失控峰值温度为746℃,比80℃储存温度下高138℃。不同储存温度下的气体释放量不同。对比电压-容量曲线可知,高温会使锂离子电池出现容量损失,且储存温度越高,损失越大。     

车用动力锂离子电池热响应特性研究进展

锂离子电池在各种温度情况下的性能响应是目前关注的热点。总结了锂离子电池在低温下的性能表现,归纳了不同情况下锂离子电池性能的影响因素,分析了应对性能衰减的新材料、新技术及控制策略,对认识和提升锂离子电池热响应特性有指导和借鉴意义。     

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。     

动力锂离子电池热管理技术研究进展

热管理系统可确保动力锂离子电池的运行安全,其中冷却技术是主要方面。分析锂离子电池热失控发生过程,总结空气冷却、液体冷却、热管冷却、相变材料冷却和复合冷却等热管理技术的研究现状,提出动力锂离子电池热管理技术的发展方向。空气冷却和液体冷却技术存在控温效果较差、消耗额外能量等缺点;热管冷却具有成本较高、结构复杂等不足;相变材料冷却可降低锂离子电池的峰值温度,提高电池组的温度均匀性;复合冷却可综合各冷却方式优点,应用前景良好。     

蜂巢式锂离子电池模组热失控扩散的抑制

锂离子电池热失控问题逐渐受到重视。基于锂离子电池的热失控副反应机理方程和热传导机理方程,搭建由7只容量为4.5 Ah的21700型锂离子电池组成的蜂巢式电池模组,研究电池在加热条件下的热失控扩散情况。仿真结果与实验结果误差在7%以内。利用蜂巢式电池模组研究冷却液温度、流速对电池热失控扩散行为的影响。当模组中的单体电池发生热失控时,冷却液的温度越高,模组发生热失控扩散的时间越早;冷却液的温度越低,抑制电池模组热失控传播所需的冷却液流速越小。     

锂离子电池模组热失控扩展安全性的研究

分别对软包三元和磷酸铁锂锂离子电池模组进行了热失控扩展试验研究。采集电池电压、温度等特征参数,研究锂离子电池在加热触发热失控时的特点及热失控在锂离子电池间传播的特征。对比两款电池的热失控特性及热失控扩展特性,结果表明:试验条件下,三元锂离子电池热失控时释放能量速度快,释放能量集中,更容易发生热失控扩展。     

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。     

锂离子电池热失控风险综述

针对锂离子电池在循环过程中可能出现的燃烧、爆炸等安全问题,在概述电池热失控滥用工况及诱发机制的基础上,总结电池在宽温域内可能出现的性能衰退、失效形式和热失控风险,并提出电池在低温、正常温度和高温等环境下工作的保障措施,以促进锂离子电池安全发展.     

液氮抑制锂离子电池热失控传播的实验研究

该研究旨在探究电池间距对锂离子电池热失控传播的影响,并确定无法引发电池热失控的最小电池间距,同时研究不同液氮喷射方式对热失控传播的阻断效果。实验结果表明,电池间距对热失控的传播有显著影响。当间距达到4 mm时,热失控基本无法传播。各种液氮喷射方式都能有效阻断热失控传播,但直接喷射热失控电池是最理想的方法。     

锂离子电池粘结剂研究进展

锂离子电池(LIBs)已经成为便携式电子产品和电动汽车最常用的储能设备,具有能量密度高、循环稳定性好、可快速充放电等优势。随着技术的发展,对LIBs提出了更高能量密度的要求,除了继续开发高能量密度的新材料以外,对现有材料的高性能设计也是行之有效的办法。粘结剂能够与导电碳纳米颗粒形成碳-粘结剂域(carbon-binder domain,CBD),直接影响电极中离子和电子的传输效率,以及与电解质接触的活性物质表面形成的钝化层(如SEI、CEI膜)的质量,所以粘结剂的选择和优化对LIBs的发展具有重要的研究价值。重点介绍了粘结剂在电极中的黏附机理,对目前LIBs电极中常用的油系和水系粘结剂进行了介绍,并对LIBs电极粘结剂的发展进行了总结与展望。     

锂离子电池的某些研究进展

本文介绍了近年来锂离子电池在正、负极材料和电池结构方面的某些研究进展。     

车用锂离子电池主动空冷技术研究进展

电动汽车的快速发展,要求储能设备具有更高的性能输出和更好的安全性。能量密度高、输出功率高和循环使用寿命较长的锂离子电池成为储能设备的首选。温度对锂离子电池的安全和性能发挥有着很大的影响,电池热管理系统(BTMS)需要将电池工作温度始终保持在预期范围内。主要介绍了主动空气冷却BTMS的研究进展,通过最大温度、温度均匀性和压降评估这些不同BTMS的性能,为设计和开发具有质量轻、复杂度低、寄生功率低的高性能空冷BTMS和混合BTMS提供方向。     

锂离子电池热模型研究进展

锂离子电池的热模型对于锂离子电池单体和热管理系统的设计有重要帮助,是研究改善锂离子电池安全性的重要工具.介绍了国内外关于锂离子电池热模型的研究进展,包括电化学一热耦合模型、电一热耦合模型和热滥用模型,以及以这些模型为基础,在锂离子电池单体设计、热管理和安全性研究方面做的工作.在此基础上,分析了当前研究有待于深化的地方,为下一步研究提供参考.     

锂离子电池负极衰减机理的研究进展

析锂、电极表面钝化膜的增厚、可循环锂量的损失、活性物质结构的破坏等现象均可导致锂电池寿命的衰减,其中,负极是引起电池容量衰减的主要因素。总结了电池使用过程中负极衰减的主要原理,并提出了几种减少容量衰减的方法。