锂离子动力电池针刺滥用热失控仿真计算

针对锂离子动力电池在针刺滥用热失控情况下热量来源与变化规律不清楚的问题,提出了基于环形测温方法的热失控模拟方案。利用COMSOL Multiphysics软件,以三元软包锂离子动力电池为研究对象建立锂离子动力电池针刺滥用热模型,通过对比研究各环形区域产热及温度变化曲线,分析其热量来源,并探究不同针刺半径对针刺点放热率和电池温度变化的影响。结果表明,在针刺热滥用情况下电池发生热失控,热量主要来源于内部活性材料在高温下发生分解所释放的巨大能量;在一定范围内针刺半径越小,针刺点放热率越大,电池温度上升越高。

不同热管理方案下锂离子电池模组温度特性分析

针对锂离子动力电池在不同条件下电池模组温度变化及热失控传播特性不明晰的问题,提出了基于不同填充材料的电池热管理模拟方案。利用COMSOL Multiphysics软件,以18650电池为研究对象,建立锂离子电池模组热电耦合模型,分析不同填充材料下充放电倍率、液冷流量、液冷管排数对正常电池模组温度的影响;探究不同填充材料对电池模组热失控传播的影响;结合电池热失控试验数据验证模型准确性。结果表明,填充材料和管排数对电池正常模组温度影响较大;填充材料为石墨时最佳液冷管排数为8根;PCM材料能将对热失控传播时间控制在40~50 s/颗,相比于石墨具备明显优势。

基于数据分析方法的动力电池系统滥用故障诊断

为了提高对于电池滥用故障的检测能力和诊断效率,针对电动汽车动力电池系统以电压、电流和电功率作为主要控制参数的特点,提出了一种基于数据分析方法的动力电池系统滥用故障检测方法。该方法采用局部异常因子(LOF)算法和感知器网络,研究由于电池滥用对电压、电流等数据的一致性和离散分布的影响。结果表明,由于故障造成的异常数据点,其LOF值远大于正常数据,在感知器分类结果中通常输出为"0"。利用LOF算法可以有效找出数据集中的异常数据点,利用LOF算法处理后的数据对感知器进行训练,可以对数据集进行快速分类,进而判断电池是否发生了滥用故障。该方法可为动力电池系统故障检测提供参考。

相变材料热管理下电池热失控传播过程数值分析

为明晰相变材料热管理下热失控传播速率与材料属性的关系,采用格子Boltzmann方法对18650锂离子电池模组计算分析热失控在不同的相变材料特性下的传播特性。结果表明:相变材料的潜热变化对热失控的传播影响不明显;模组内电池之间的热失控传播时间随着热导率的增加先减小后增加,在某热导率数值左右存在一个拐点,所得结论为优化动力电池模组热管理提供了参考依据。