动力电池内部温度梯度反演计算

电池在充放电过程中内部温度的分布特征对于锂离子电池热管理系统的设计十分重要。根据电池的物理结构,将圆柱型电池内部平均分成若干等温层,建立了电池沿径向的产热和传热模型,将测试获得的电池表面温度和热流密度作为边界条件,假设热量从中心向外传递过程中等温层之间的热流密度线性增加,提出了一种计算电池沿径向内部温度分布的方法,并在电池内部中心放置热电偶,验证了该方法的准确性。计算结果表明,电池内部温度并非线性分布,在靠近电池中心位置处相邻等温层之间的温度梯度较小,而在靠近电池表面区域附近相邻等温层之间的温度梯度较大。该计算方法在20～40 ℃环境温度区间内具有较高的精度,而在−10 ℃环境温度下误差会偏大些。     

高速卷绕头振动分析及超高周疲劳寿命评估

采用数值模拟方法,对高速卷饶头进行模态分析,得到前9阶固有频率。针对共振区域内的工作转速,对卷绕头进行谐响应分析,获得支持套筒的最大应力响应,并研究机械结构和阻尼系数对振动响应的影响。根据材料的超高周疲劳实验结果,通过积分算出转速变化过程总的损伤,对卷绕头进行疲劳寿命评估。结果显示阻尼系数对卷绕头振动响应影响较大,增加橡胶圈的阻尼系数是改进卷饶头振动性能和提高疲劳寿命的有效途径。     

绝缘油浸没预热NCM811动力电池的热特性及放电参数改善

低温环境严重影响了电池放电性能，综合考虑多种预热方法对电池温度场分布的影响，利用绝缘油浸没加热NCM811电池，测试了不同低温环境下预热过程电池的温升速率、电池表面温差、不同电池剩余容量（SOC）下的电池1C放电时的放电参数。结果表明，NCM811电池低温性能良好，但是预热对于低SOC放电很重要，当SOC低于33.3%时，在-20℃的环境下，不预热则几乎无法放电。预热能明显改善低温下的电池放电性能、减小内阻，在-20℃的低温环境中将电池内部温度预热至0℃时，其温升速率可以达到0.31℃/s，对于100%SOC与33.3%SOC的初始电池状态，其对应的电池欧姆内阻分别降低至预热前的39.5%和37.9%，极化内阻则降低至预热前的15.4%和21.1%，即使是33.3%SOC的初始状态，1C倍率放出的容量可以达到充入容量的81.68%。