基于电化学热耦合模型的富镍锂离子电池产热分析

锂离子电池在工作过程中产生的热效应会影响其温度和电化学性能,并极大地影响电池的安全性和使用寿命。分析电池在放电过程的热特性变化规律及产热机制,评估电池内部不同性质的产热对温度变化的相互作用,对于电池热管理系统的设计起到至关重要的作用。因此,本工作以富镍三元锂离子电池为研究对象,建立了基于动态参数响应的电化学热耦合模型,在0℃和40℃环境温度下分别进行了0.3 C、1 C放电与温升实验验证,验证结果表明耦合模型具有较好的精确性和可靠性,能够准确地分析电池热特性。基于验证后的模型,研究了富镍锂离子电池在不同放电倍率、环境温度、换热环境下的温升特性,并进一步分析了电池内部生热机理及发热特性。结果表明:放电倍率的增大使得电池的总产热量迅速增大,同时加剧了电池内部的温度不均匀性,正负极熵热系数较大的差异性使得正极区域产热较大而负极产热较为平缓。研究结果能够为锂离子电池的热性能评估和电池组的热管理系统设计提供一定的指导意义。

锂离子电池恒流充电的温度及产热特性分析

基于COMSOL-Multiphisics仿真软件,考虑电池表面辐射换热,建立18650磷酸铁锂电池的准二维电化学-热耦合模型,搭建充电测试平台验证模型准确性,研究不同充电倍率下锂离子电池的温度特性,重点分析不同类型产热占比、不同区域产热占比、正极产热和负极产热情况。结果表明:随着充电倍率的增加,电池表面平均温度显著升高,电池内部温度不均匀性加大。在充电过程中,随着充电倍率的增加,反应热占比减小,极化热和欧姆热占比增加。负极区域产热占主导地位且以反应热为主要来源,正极区域产热则以极化热为主。

纯电动汽车电池热管理技术研究进展

随着电动汽车工业的快速发展,纯电动汽车的使用已经越来越普遍。汽车正常运行的过程中,锂电池会产生许多热量,为保证锂电池安全运行,需要对电动汽车的锂电池进行热管理。目前常用的空气冷却和液体冷却技术存在控温效果差、管路复杂和功耗增加的情况。通过分析纯电动汽车锂电池热源产生的主要原因,利用产热模型来分析汽车运行时的产热量,总结了空气冷却、液体冷却、热管冷却、相变材料冷却和复合方式冷却的锂电池热管理方法,也分析了各种热管理方式的优点与不足。通过有效的热管理策略来解决当前技术发展所面临的问题,同时对纯电动汽车锂电池热管理系统的技术发展方向做出相关预测,为锂电池热管理系统的进一步研究提供参考。

丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯的合成及热分解

以TNT、甲醛为原料,在弱碱性条件下反应合成得到2,4,6-三硝基苯乙醇(PicCH2CH2OH);PicCH2CH2OH在浓硫酸催化下和丙烯酸在甲苯中回流反应24h,合成得到丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯,产率为62%。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FTIR)、质谱(MS)以及元素分析等对产物结构进行了表征。利用热重分析(TG)对产物热稳定性进行了研究,采用Kissinger方法和Ozawa方法计算其热分解活化能Ea分别为99.78,102.96kJ·mol-1。

三元锂离子动力电池过充电表征行为试验研究

因过充电原因频繁引发新能源汽车着火事故,以三元锂离子动力电池为研究对象,对过充电表征行为试验进行研究与分析。在绝热环境下进行不同过充电量条件下的测试,分析过充电过程中关键表征参数的变化及产热结果比较验证,发现样品失控前的过充电过程可以分为5个阶段,当过充电量超过40%后,副反应引起的产热增多,并根据电压、温度等参数的变化确定该样品的过充电安全边界条件。