基于气体分析的锂离子电池热失控早期预警研究进展

锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、自放电率低和环境友好等优势得到了广泛应用,但其安全方面仍存在隐患,在遭遇滥用时可能会引发电池失效甚至发生火灾爆炸事故,阻碍了其在电动汽车和储能电站方面的大规模应用。针对锂离子电池的安全预警方面的研究引发了相关人员的极大关注,其中,基于电池气体分析的热失控早期预警机制相比于传统的电、热信号在可靠性、准确性、反应速度等方面有所提高。该文总结了锂离子电池在热失控过程中的气体来源,全面对比分析了触发方式、阴极材料、电池型号、荷电状态(SOC)及健康状态(SOH)对热失控产气组分、含量以及产气总量的影响规律,回顾了锂离子电池热失控过程中温度-压力演化特性的研究现状,总结了目前基于气体成分和内部压力的早期预警方案,并对现有研究的不足和潜在研究方向进行了讨论。

基于热管阵列锂电池组喷雾冷却实验研究

为了解决传统空气冷却系统散热效率不足的问题,通过实验方法将喷雾蒸发过程与强制空气冷却相结合,强化电池热管理系统的散热效率。建立了基于热管阵列/喷雾冷却复合结构的电池组散热系统,对比了不同冷却措施的散热性能,研究了入口风速、喷雾频率及喷雾占空比对系统散热性能的影响规律。结果表明:复合温控结构在1 C倍率下可完全抑制电池组升温,在3 C倍率下可将电池组平均温度维持在41℃左右;采用10 s喷雾周期进行冷却可将电池组平均温度降低2℃,喷雾频率的增加可显著降低电池温度波动。

氢气压缩机管路振动原因及治理方案

严重的管路振动将会影响氢气压缩机装备的安全运行,针对某变工况氢气压缩机在60%气量负荷下一级进气管路振动剧烈的现象,在40%~100%气量负荷工况下对其一级进气管路进行了管路内气流脉动及管道振动测试。按照现场实际管道尺寸及走向建立了气流脉动分析模型及管道模态分析模型,开展了气流脉动分析及管道模态分析。基于测试与仿真结果,得到一级进气管路产生剧烈振动的原因是在管道的2阶固有频率处发生了机械共振,提出了针对性的管道振动治理方案,使该压缩机一级进气管路振动值降至可接受的范围内。此次振动原因分析及治理方法对于变工况氢气压缩机管路系统的设计、运行及振动监测具有重要的指导意义。