锂电池船用安全风险分析及防控策略

通过对不同锂离子电池正常工作和热失控的化学机理的对比分析,识别出不同锂离子电池的安全本质区别,初步确认锂离子电池热失控两个非常重要的因素是热量和氧气,依据热失控过程中是否释放大量的氧气,将船用锂离子电池划分为1级和2级两个安全等级.结合电池船用潜在风险、船舶结构和航行环境特点,将电池系统与船舶布置综合考虑,提出多层级安...     

锂离子电池热失控传播研究进展

综述了国内外锂离子电池热失控传播研究进展,总结概括了热失控传播的影响因素,同时提出了热失控传播阻断思路,并对锂离子电池热失控传播的进一步研究工作进行了展望。     

锂离子电池热失控抑制与防连锁

锂离子电池是当今社会非常重视的一种能源,但是也有一定的安全隐患。抑制热失控与防连锁成为安全性的重要课题。本文介绍了锂离子电池组热失控以及连锁反应的机理,采用一定的措施抑制热失控、防止连锁反应。提出了较为浅显的可行方案。     

方形锂离子电池热失控情况下的热管理研究

为了研究某种方形锂离子电池中单个电芯发生热失控事故时电池的整体性能,本文利用ANSYS软件进行热仿真分析,同时通过实验对电池中单个电芯进行过充强制其发生热失控分析热失控。模拟过程中根据电池箱中电芯和冷却装置的结构特性对电池三维模型进行简化,通过设置均匀热流密度内热源来模拟电池发热过程。热失控实验时对单个电芯进行强制性的过充使电芯发生热失控至电芯过压保护。结合模拟仿真和热失控实验中电池系统的温度分布情况,模拟结果和实验结果十分接近从而验证了仿真模型的准确性。根据热失控仿真结果中的电池系统温度分布云图,该型电池的冷却装置能够保证在单个电芯发生热失控的情况下整个电池的安全性。     

船用锂电池热失控危害与防控对策研究

锂电池的安全性是目前船用锂电池系统的最关键问题。本文调研了国内外锂电池储能系统的事故案例并分析出主要事故模式,采用ARC绝热环境测试方法研究了不同体系电池的热失控特性,进行电池过充测试并研究了热失控后烟气的防护抑制措施。最终得出结论：磷酸铁锂电池具有最高的耐温能力和最低的热失控危害,而采用浸没防护的措施能够有效抑制热失控后产生的大量热量与烟气。此研究为船舶行业锂电池的安全应用提供了技术支撑。     

船用锂离子电池成组技术综述

锂离子电池在电动车船等领域有着广阔的前景,随着动力需求增大,成组使用是锂离子电池使用的大势所趋。然而锂电池大规模成组使用时,安全性问题制约了锂离子电池在上述领域的广泛应用。本文简介了国外船用锂离子电池系统最新技术,提出将系统级安全问题化解至单元可控级以及完善热失控烟气处理系统技术的建议,为后续研究提供参考。     

4000 kWh货船锂电池安全性分析

锂电池动力船舶与传统化石能源驱动的船舶相比动力系统工作原理有很大不同,存在的风险也不相同。本文分析船舶碰撞原理,确定4 000 kWh纯电动货船的碰撞工况,采用Abaqus对电动货船进行建模和碰撞数值仿真。使用Comsol对锂离子电池的单个电芯进行热失控仿真计算,将结果与实际的实验数据进行对比,确定热失控仿真计算的可行性。之后对电池模组进行热失控仿真,分析整个电池模组热失控后带来的影响,从而制定出锂电池货船控制热失控的措施。     

4000 kWh锂电池货船碰撞安全性分析

船舶碰撞事故一般会引起船体结构损坏、人员伤亡、环境污染等问题。对于锂电池船舶来说,其电源为锂离子电池,碰撞事故可能会导致电池柜损坏,使得锂电池变形产生热失控,造成严重后果。为了降低船舶碰撞的风险,使用Abaqus软件对4 000 kWh内河锂电池货船进行碰撞数值模拟,根据碰撞结果使用Comsol软件对电池柜进行数值仿真,最后对船舶结构或布置方案进行改进。这对于降低由锂电池货船碰撞引起电池热失控事故的可能性具有积极意义。     

锂离子电池仿真模拟及其应用综述

在可循环充放电的二次电池中,锂离子电池以其更高的能量密度和更好的电性能,成为全电动车(EV)、混合动力电动车(HEV)和储能等应用领域的首选电源。但由于锂离子电池存在安全性风险,且工作时对温度依赖性大,尚未在这些领域开展广泛的商业化应用。为发挥锂离子电池优良的电化学性能,并降低其安全问题风险,大容量锂离子电源系统需要设计优良的热管理系统,维持锂离子电池在合适温度区间工作,而仿真模拟技术则是辅助热管理系统设计的关键技术。本文综述了锂离子电池热仿真模拟的数学模型,锂离子电池在工作状态下温度预测的仿真模拟,及仿真模拟在电池组设计中的指导作用,并且提出电池组热模拟顺序的建议。     

锂离子电池组冷却技术研究进展

锂离子电池在电动汽车、船舶电力推进等领域前景十分广阔。然而锂离子电池大规模成组使用时,热问题凸显,制约了锂离子电池在上述领域的广泛应用。锂离子电池组冷却技术能保证电池组在安全温度范围内运行,是保障锂离子电池成组后性能发挥与安全工作的关键技术。该文将当前锂离子电池组冷却技术分为风冷、水冷、新型冷却技术和耦合冷却,并分别概述了每种冷却技术的研究进展与结构改进。