PDF《2016年COMSOL年会》

1 和4电池温度可超过 177°C,可引发该电池的热失控, 从而引发电池模块的连锁反应,导致模块中所有电池发生热失控. 电池模组内各电池温度变化曲线 3*7电池模组温度分布图 ? 电池热管理系统(BTMS): 目的:为了保证电池组的最高温度及最大温差在正常工作范围内. Tmax≤50℃,ΔTmax≤5℃ 常用的电池热管理系统分类:空气冷却、液体冷却、相变材料系统 3.电池热管理系统 矛盾? 散热能力 热失控 阻隔能 力 最常见的问题: ? 电池热管理系统(BTMS): ? 提出一种基于复合板结构的电池热管理系统 ? 复合板:三明治结构,由导热壳、隔热板、相变材料组成 3.电池热管理系统 锂离子电池组结构图 复合板结构的立体图及俯视图 Yan, Wang* et al. Applied Thermal Engineering

106 (2016) 131C140 ? 电池热管理系统(BTMS)模拟结果:散热能力 3.电池热管理系统 Mod1 :电池 间紧密 贴合 Mod2 :电池 间空气 间隔 Mod3 :电池 间安装 导热板 Mod4 :电池 间安装 复合板

3 C 放电完成后电池组的温度分布图?电池热管理系统(BTMS)模拟结果:散热能力 3.电池热管理系统 四种结构散热性能的对比: ? 散热能力:Mod 4(高潜热) >

Mod 4(低潜热) ≈ Mod

3 >

Mod

1 ≈ Mod

2 ;

? 温度均一性: Mod 4(高潜热) >

Mod

3 >

Mod 4(低潜热) >

Mod 1≈ Mod

2 不同电池组结构的最高温度 随放电倍率的变化关系图 不同电池组结构的最大温差 随放电倍率的变化关系图 ? 电池热管理系统(BTMS)模拟结果:热失控 阻隔能力 3.电池热管理系统 Mod1 :电池 间紧密 贴合 Mod2 :电池 间空气 间隔 Mod3 :电池 间安装 导热板 Mod4 :电池 间安装 复合板 热失控条件下电池组的横截面温度分布图?电池热管理系统(BTMS)模拟结果:热失控 阻隔能力 3.电池热管理系统 不同结构 第一个电 池热失控 时间 t1 /s 第二个电 池热失控 时间 t2/s 时间间隔 Δt Mod

1 777

883 106 Mod

2 307

1145 838 Mod

3 989

1157 168 Mod

4 881

1555 674 热失控阻隔能力:Mod

2 >

Mod

4 >

Mod 3>

Mod

1 但是 Mod2 的散热效果很 差,电池

1 热失控的时间明 显早于其他的结构,电池

1 的最高温度也是最高的,易 造成更大的电池火灾风险, 所以不推荐使用.因此,隔 热效果较好的是 Mod4 . ? 不同结构电池发生热失控时间: 面临的主要挑战 ? 本质安全型锂离子电池体系研发 ? 大型锂离子电池及系统热失控精准预测 ? 清洁高效的锂离子电池灭火技术 ? 锂离子电池火灾动力学模型 联系人:王青松 [email protected]

13514983704 敬请批评指正 谢谢! ........