论文题目：高温质子交换膜燃料电池用Nafion复合膜的总结.ppt

关于锂离子电池热管理模型的读书报告 陈 宏 珍 2012年7月4日 ◆电化学-热耦合模型 ◆电-热耦合模型 ◆热滥用模型 主要内容 ◆电化学-热耦合模型 ◆电-热耦合模型 ◆热滥用模型 主要内容 电化学-热耦合模型 从电化学生热的角度来描述电池生热的模型，主要用于模拟电池在正常工作状态下的温度情况，一般假设电池内部电流密度分布均匀。 能量方程 将电池的生散热过程看成是一个典型的有时变内热源的非稳态导热过程，其能量守恒方程式如下： 其中 表示单位体积热功率，正常放电情况下Qb发热总功率用下式求得： 集中质量模型 将电池看做一个质点，在热模型仿真后获得的是整个电池的平均温度情况，用于电池整体性能的研究 一维模型 一维模拟是将电池看成是一个热力学性质均一的体系，并且电池的热动力学的性质在操作的温度范围内保持不变，热量被认为是从电池内部均匀的产生。 二维模型 主要用来研究电池某个截面的温度分布情况. 注意：尤其在研究电流密度分布时用的较多。 三维模型 三维模型用于研究电池整体温度分布情况，所得的结果有利于对电池内部温度有更加直观的了解。 对于改进电池的设计、电池的运行策略、以及完善电池的热管理都可以提供指导作用。 集中质量模型 将电池看做一个质点，进行热模拟仿真后获得的是电池平均温度情况，计算简单，可用于电池整体性能研究。 ◆电化学-热耦合模型 ◆电-热耦合模型 ◆热滥用模型 电-热耦合模型 结合单体电池内部的电流密度分布情况，研究电池单体温度分布情况（多使用二维和三维模型） 该模型可以指导改进电池外形，极耳，集流体的设计，可以帮助研究电池一致性问题 ◆电化学-热耦合模型 ◆电-热耦合模型 ◆热滥用模型 热滥用模型 在传统的热模型的基础上，耦合电池内部可能的生热反应，从而仿真预测电池在热滥用下如何达到热失控点或者达到热失控后电池状态的变化，是研究电池安全性的重要工具 18650型电池 50900型电池 18650型155℃烤箱实验仿真 50900型155℃烤箱实验仿真 总结 在各种形式的模型中电化学-热耦合模型是其他模型的基础，电-热耦合模型更好的反应电池单体内部温度分布的不一致性，而热滥用模型对电池热失控研究有着不可替代的作用，因此在实际应用中，应鉴于研究的重点选择合适的模型。 Thank you! 大多数模型用的都是此能量方程，对于热量Q有：当温度在70-80度之间时，可逆反应热占很大比例，而锂离子电池正常工作温度为-20-65度，此时不可逆热功率占主要部分，忽略反应热 * DOD放电深度，在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度 将单体用绝热材料包裹测量其实际温度，实验值与仿真值比较，较好的吻合 * * * 复合材料（煤油：铝=3:7）上下表面为绝热边界 * 从三维图中截取 * 电池单体表面温度分布不均匀，靠近极耳处更热，和电流密度分布是对应的，说明研究电流密度分布对研究电池单体温度场分布有重要意义 * 不同半径的两种电池内部的负极SEI膜、负极-电解质溶液反应、正极-电解质溶液反应的两种热失控模拟方法 半径越大，其比表面积就越小！散热就越慢，反之，比表面积越大，其散热也就越快 * 大多数模型用的都是此能量方程，对于热量Q有：当温度在70-80度之间时，可逆反应热占很大比例，而锂离子电池正常工作温度为-20-65度，此时不可逆热功率占主要部分，忽略反应热 * DOD放电深度，在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度 将单体用绝热材料包裹测量其实际温度，实验值