کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5476109 1521428 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A comprehensive study on Li-ion battery nail penetrations and the possible solutions
ترجمه فارسی عنوان
یک مطالعه جامع در مورد نفوذ ناخن باتری لیتیوم یون و راه حل های احتمالی
کلمات کلیدی
باتری لیتیوم یون نفوذ ناخن، مدل سازی اتصال کوتاه، پیشگیری از فراموشی گرمایی ایمنی باتری،
ترجمه چکیده
باتری های لیتیوم یون جدیدترین منبع قدرت برای وسایل الکترونیکی قابل حمل، وسایل نقلیه الکتریکی و کاربردهای هوا فضا هستند. مسائل ایمنی مربوط به باتری های لیتیوم یون توجه خاصی را پس از چندین تصادف در سال های اخیر گزارش شده است. در میان شرایط سوء استفاده مختلف، نفوذ ناخن یکی از خطرناک ترین باتری های لیتیوم یون با توجه به تولید گرمای انباشته شده است که می تواند منجر به فرار از حرارتی شود و می تواند به کل سیستم ذخیره انرژی آسیب برساند. در این مقاله یک مدل کوپلینگ الکتروشیمیایی-حرارتی برای بررسی روند نفوذ ناخن باتری های لیتیوم یون توسعه داده شده است. با معرفی جول گرما در محل ناخن، مدل توافق خوبی با نتایج آزمایش دارد. با استفاده از این مدل تایید شده، یک مطالعه جامع پارامتری برای بررسی اثرات ظرفیت باتری، مقاومت داخلی و قطر ناخن بر رفتارهای الکتروشیمیایی و حرارتی باتری های لیتیوم یونی در طول فرآیند نفوذ انجام شده است. علاوه بر این، سه راه حل ممکن برای جلوگیری از فرار حرارتی که شامل کاهش بار شارژ، بهبود گرمازدگی و افزایش مقاومت به تماس می باشد، با جزئیات سری بر مبنای شبیه سازی مقایسه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
یک مطالعه جامع در مورد نفوذ ناخن باتری لیتیوم یون و راه حل های احتمالی
چکیده انگلیسی
Li-ion batteries are the state-of-the-art power sources for portable electronics, electric vehicles, and aerospace applications. The safety issues regarding Li-ion batteries arouse particular attentions after several accidents reported in recent years. Among various abuse conditions, nail penetration is one of the most dangerous for Li-ion batteries due to the accumulated heat generation, which could give rise to the thermal runaway and could damage entire energy storage system. In this paper, an electrochemical-thermal coupling model is developed to study the nail penetration process of Li-ion batteries. By introducing joule heating at the nail location, the model shows good agreement with the testing results. With this verified model, a comprehensive parametric study is carried out to investigate the effects of battery capacity, internal resistance, and nail diameter on the electrochemical and thermal behaviors of Li-ion batteries during the penetration processes. Furthermore, three possible solutions to prevent the thermal runaway, which includes decreasing the state of charge, improving heat dissipation, and increasing contact resistance, are compared and discussed in detail based on a series of simulations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 123, 15 March 2017, Pages 392-401
نویسندگان
, , ,