受限空间锂离子电池热解气体燃烧释能研究

为量化100%荷电状态的18650型锂离子电池热解气体燃烧对受限空间环境温度产生的影响,建立了受限空间内锂离子电池热解气体燃烧的产热模型,基于火焰高度估算热解气体燃烧热释放速率,使用Fluent软件模拟受限空间内热解气体燃烧导致环境温度变化并进行实验验证。结果表明:热解气体燃烧热释放速率峰值为(312.26±23.41)W,产生的热量为(1610.01±176.24)J,对受限空间造成的温度升高为254.74 K,仿真结果与实验数据基本吻合,验证了模型的可靠性。

受限空间锂离子电池热失控热传递仿真研究

为探究锂离子电池在航空运输等受限空间条件下的热失控热传递来源及占比,以正极材料钴酸锂(LCO)的18650型锂离子电池(100%荷电状态)为研究对象。通过ANSYS Fluent软件建立锂离子电池热失控热传递模型,将第1节电池及其热失控产生的热解气体作为热源,通过辐射传热和对流换热对第2节电池进行加热至热失控。研究结果表明:第2节电池达到热失控温度时,电池内部副反应产热占总能量的30.01%;第1节电池热失控产生的气体燃烧为第2节电池热失控提供能量,且占总能量的5.64%;第2节电池达到最高温度时,电池内部产热占比87.39%,气体燃烧提供的能量占比为1.76%;热解气体的燃烧虽然加速第2节电池的热失控进程,但提供的能量所占比例较小。