COMSOL探究锰酸锂正极锂离子电池的散热行为

发布时间：2020-12-17 18:31

　　利用COMSOL软件模拟锂离子电池充放电过程中的热量积累,并研究包裹相变材料对电池热性能的影响。以高于3.0 C的倍率在2.50～4.20 V循环时,电池表面温度呈逐渐上升的趋势,此时需要外界干预降温。使用空气冷却系统的电池会在背风面产生热量积累;相变材料包裹可明显降低电池温度,改善热量积累问题。随着相变材料厚度的增加,冷却效果逐渐增强,电池在包裹4 mm相变材料后进行4.0 C循环时,表面温度降低7.5 K。 

【文章来源】：电池. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

电池内部电荷运动示意图

图2为锂离子电池的框架图,设置电池的几何模型半径为9mm、高度为65mm、芯轴半径为2mm。在设计锂离子电池包时,为节省空间,通常设计电池之间的位置为错序排列,间距为10mm,如图2所示。在模拟时,选择半透明的观察状态,可随时对模型参数进行调整。

由此,对电池在不同倍率下的循环产热进行模拟。在实际应用中,根据不同材料的性质,会有相应的击穿电压,到达击穿电压后,会造成电池内部发生短路,从而引发热失控。图4 不同倍率下电池的电压和温度曲线

【参考文献】：
硕士论文
[1]锂离子电池退化状态识别与寿命预测方法研究[D]. 杨金星.哈尔滨工业大学 2017
[2]锂离子电池在绝热条件下的循环产热研究[D]. 赵学娟.中国科学技术大学 2014



本文编号：2922485