基于主动降温的热失控锂离子电池热扩散抑制研究Research on Thermal Diffusion Suppression of Lithium-Ion Battery for Thermal Runaway Based on Active Cooling
翟旭亮;王文健;刘渺然;王业斌;侯典坤;董谦
摘要(Abstract):
为解决锂离子电池包在使用过程中的热扩散问题,选用某型号方形三元锂离子电池,采用乙二醇水溶液作为冷却介质对热失控电芯进行主动浇注降温,探究不同浇注量下的热失控电芯及其相邻电芯的温度变化规律,并模拟实车环境研究水泵转速对浇注流速的影响。试验结果表明:冷却液的浇注量、浇注流速是影响热扩散发生的重要变量,当浇注量为1.5 L、流速为0.69 L/min时,可将热失控电芯的最高温度由713 ℃降低到556 ℃,有效减少热失控电芯向相邻电芯的热量传递,避免相邻电芯发生热失控,阻止电池包内热扩散的发生。
关键词(KeyWords): 锂离子电池;热失控;热扩散;冷却液;主动降温
基金项目(Foundation):
作者(Authors): 翟旭亮;王文健;刘渺然;王业斌;侯典坤;董谦
参考文献(References):
- [1] 胡亚涛, 薛永飞, 陈军, 等. 车辆天窗气动噪声的数值分析与实验研究[J]. 工程热物理学报, 2011(4): 589-592.
- HU Y, XUE Y F, CHEN J, et al. Numerical Simulation and Experimental Study of Vehicle Aerodynamic Noise from Open Sunroof[J]. Journal of Engineering Thermophysics, 2011(4): 589-592.
- [2] 谷正气, 王宁, 汪怡平, 等. 基于空腔流动特性的汽车侧窗风振噪声控制方法研究[J]. 振动工程学报, 2014, 27(3): 408-415.
- GUZQ,WANGN,WANGYP,etal.ControlofWindBuffeting Noise in Side-Window of Automobiles Based on Cavity Flow Characteristics[J]. Journal of Vibration Engineering, 2014, 27
- (3): 408-415.
- [3] 杨振东, 谷正气, 董光平, 等. 汽车天窗风振噪声分析与优化控制[J]. 振动与冲击, 2014, 33(21): 193-201.
- YANG Z D, GU Z Q, DONG G P, et al. Analysis and Optimal Control for Car Sunroof Buffeting Noise[J]. Journal of Vibration and Shock, 2014, 33(21): 193-201.
- [4] 杨振东, 谷正气. 基于尺度自适应模拟的汽车天窗风振噪声特性分析[J]. 机械工程学报, 2016, 52(12): 107-117.
- YANG Z D, GU Z Q. Analysis of Car Sunroof Buffeting Noise Based on Scale-Adaptive Simulation[J]. JournalofMechanical Engineering, 2016, 52(12): 107-117.
- [5] 濮良贵, 陈国定, 吴立言. 机械设计[M]. 第9版. 北京: 高等教育出版社, 2013.
- PU L G, CHEN G D, WU L Y. Design of Machinery[M]. 9th Ed. Beijing: High Education Press, 2013.
- [6] 侯化国, 王玉民. 正交试验法[M]. 长春: 吉林人民出版社, 1985: 1-12.
- HOU H G, WANG Y M. Orthogonal Test Method[M]. Changchun: Jilin People’s Publishing House, 1985: 1-12.
- [7] 刘杰, 冯浩. 天窗电机运行噪声解耦试验研究及噪声优化评价方法[J]. 汽车技术, 2022(7): 56-62.
- LIUJ,FENGH.ExperimentalResearchandNoiseOptimization Evaluation Method of Sunroof Motor Noise Decoupling[J]. Automobile Technology, 2022(7): 56-62.
- [8] 中国机械工业联合会. 圆柱螺旋弹簧设计计算: GB/T 23935—2009[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
- China Machinery Industry Federation. Design of Cylindrical Helical Springs: GB/T 23935—2009[S]. Beijing: China Standard Press, 2009.
- [9] MARTIG S, HITCHENS P L, LEE P, et al. The Relationship between Microstructure, Stiffness and Compressive Fatigue Life of Equine Subchondral Bone[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2019, 101.