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【干貨】鋰離子電池安全問題的對策:內(nèi)短路模型研究
【干貨】鋰離子電池安全問題的對策:內(nèi)短路模型研究背景和目的由于內(nèi)短路造成的熱失控是鋰離子電池主要的安全問題,其他的安全問題可能用電化學(xué)或者機(jī)械方法控制。電池最初的潛在缺陷可能不太好
背景和目的
由于內(nèi)短路造成的熱失控是鋰離子電池主要的安全問題,其他的安全問題可能用電化學(xué)或者機(jī)械方法控制。
電池最初的潛在缺陷可能不太好控制,比如以下因素導(dǎo)致最終的嚴(yán)重內(nèi)短路,包括隔膜的破損,金屬溶解和沉積,金屬雜質(zhì)殘余等。
鋰離子電池系統(tǒng)內(nèi)短路的熱行為基于非常復(fù)雜的因素,例如短路性質(zhì),容量,電池電化學(xué)特性,電氣和熱力學(xué)設(shè)計(jì),系統(tǒng)負(fù)載等。
電池內(nèi)短路是多物理場,3維方面的問題,與之相關(guān)是電池的電化學(xué),熱系統(tǒng),熱濫用反應(yīng)動力學(xué)等。通過模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚶斫怆娀瘜W(xué)反應(yīng),熱的釋放,熱反應(yīng)的傳播,以及從工藝技術(shù)解決的對策。
研究方法
通過做3D物理場模擬研究來描述內(nèi)短路和短路隨時(shí)間的變化,進(jìn)而擴(kuò)展理解NERL的電化學(xué),熱電,濫用反應(yīng)動力學(xué)模型(如下圖所示)。多物理場模型仿真證明了在短路事件中加熱模型是基于短路性質(zhì),電池特性(如容量和倍率性能)的。
圖1不同的反應(yīng)熱類型
1.短路的反應(yīng)熱=電池放電的熱+短路點(diǎn)的焦耳熱
2.電池尺寸和短路電阻大小的影響
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