通過對車載鋰離子電池熱失控起火、爆炸安全性國內(nèi)外的研究分析與總結(jié),針對當前關(guān)于車載鋰離子動力電池爆炸行為研究工作的薄弱現(xiàn)狀,提出本文研究內(nèi)容,即旨在基于爆炸力學(xué)理論建立車載鋰離子電池組數(shù)值分析邏輯體系,并形成科學(xué)、合理的計算模型。車載鋰離子動力電池組在熱失控起火、爆炸條件下產(chǎn)生高溫高壓,釋放大量的熱量,并伴有氣態(tài)產(chǎn)物生成,這一行為特征完全符合“炸藥”爆炸現(xiàn)象,而車載鋰電池組的電芯是主要的含能材料,因此可以把車載鋰電池組的電芯等效為一個新型“炸藥”,通過能量匹配的方法將單個車載鋰離子電池組的電芯等效為同等當量的TNT炸藥,并利用爆炸沖擊理論計算出等效后的車載鋰電池組電芯的爆炸速度,由此為下文模擬仿真提供數(shù)據(jù)支持;接下來基于應(yīng)力波阻抗匹配理論,對車載鋰電池組爆炸模擬結(jié)果進行分析。利用ANSYS/LS-DYNA軟件建立了車載鋰離子動力電池組爆炸模型并計算。仿真結(jié)果表明,車載鋰離子動力電池組爆炸后在爆炸沖擊波和爆炸氣體的作用下產(chǎn)生高速高壓,產(chǎn)生的爆炸產(chǎn)物伴有明顯的“四處飛濺”現(xiàn)象,并對車上的人員與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負面影響。由于車載鋰電池組各層結(jié)構(gòu)的波阻抗與應(yīng)力波理論中散布液體飛散裝置的波阻抗相似,當波... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

部分鋰離子動力電池事故圖

圖 1.2 鋰離子電池熱失控演化圖從圖 1.1 給出了幾個典型的電動汽車起火燃燒事故圖，電動汽車起火事故出現(xiàn)的主要原因是鋰離子動力電池熱失控引起的。圖 1.2 給出了鋰離子動力電池熱失控后三種可能的現(xiàn)象結(jié)果，分別為電池熱失控冒煙、起火以及爆炸現(xiàn)象。熱失控后具體出現(xiàn)何種結(jié)果，與鋰電池熱失控過程中產(chǎn)熱的多少、產(chǎn)熱快慢、氣態(tài)產(chǎn)物的生成量等有關(guān)。三種結(jié)果中當屬鋰電池爆炸產(chǎn)生的負面效應(yīng)影響最為深遠，近些年也接二連三的出現(xiàn)了新能源車用鋰電池爆炸安全事故[3]，加重了消費者對鋰電池安全的擔憂。 以下將重點介紹鋰離子動力電池熱失控爆炸現(xiàn)象。上文圖 1.1、1.2 事例都是由于鋰離子電池在特殊環(huán)境下引起的安全事故問題，由于電動汽車發(fā)展迅速，鋰離子動力電池的安全性問題成為制約電動汽車發(fā)展的難題。接二連三的電動汽車安全事故，引起了消費者對電動汽車安全可靠性的質(zhì)疑，這將會對電動汽車的發(fā)展和普及產(chǎn)生影響，并且影響是負面的。眾所周知

圖 2.1 鋰電池工作原理圖鋰離子動力電池反應(yīng)方程式如下[35]： 6 2 Cn LiPF 2EC DEC LiMOarg2 1argch eX X X ndisch eLiMO nC Li MO Li C

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]電動汽車鋰離子動力電池壓力穩(wěn)定性研究[D]. 郭大磊.吉林大學(xué) 2016
[4]立方體鋰離子電池過充危險性研究及其熱模型分析[D]. 鄭葳.北京理工大學(xué) 2015
[5]純電動汽車用鋰離子電池組液體冷卻散熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D]. 羅曼.重慶大學(xué) 2014



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