锂离子电池热安全及防控措施研究.pdfVIP

2016年COMSOL年会 锂离子电池热安全及防控措施研究 严佳佳，陈昊东，王青松* 中国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室 2016.11.03 Excerpt from the Proceedings of the 2016 COMSOL Conference in Shanghai 目录 ? 锂离子电池热安全问题的提出 ? 主要研究进展 ?锂离子电池产热规律 ?锂离子电池热失控 ?锂离子电池热管理系统 ? 面临的主要挑战 锂离子电池热安全问题 ? 安全问题：锂离子电池火灾和爆炸事故频发 ? 亟需解决日益增长的锂电需求与安全性之间的矛盾 ? 锂离子电池火灾特点及难点: ? 主要形式：热失控导致火灾爆炸 ? 灾害孕育：锂离子的赋存状态主导锂离子电池的热安全性 ? 灾害发生：热失控发展迅速、火灾危险性大 ? 灾害防控：缺少有效的防控手段 总体研究概况 ? 聚焦：锂离子电池火灾危险性及防控技术 灾害 灾害 灾害 灾害 过程 孕育 特征 防控 关键 热-电耦合下 热失控演化 本质安全方法 科学 反应的热动 机理及火灾 及系统的消防 问题 力学规律 危险性 解决方案 主要 材料 电池 热失 火灾 本质 热管 消防 研究 热稳 循环 控模 危险 安全 理技 安全 工作 定性 产热 型 性 技术 术 技术 1.电池产热规律 ? 揭示了锂离子电池循环产热规律 商用三元-钛酸锂 软包电池 (1 Ah) ?电化学-热耦合模型：有限元法、瞬态 计算 ?充放电实验在绝热加速量热仪 (ARC) 中进行，联用充放电循环仪 绝热 1.0C 充放电循环条件下电池温升的 ?模拟结果与实验数据吻合较好 实验值与模拟值对比图 Sun, Wang* et al. International Journal of Heat and Mass Transfer 93 (2016) 896–905 Sun, Wang* et al. Energy Conversion and Management 92 (2015) 184–193 1.电池产热规律 ?可逆热与不可逆热