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基于18650电池推导锂离子电池的安全模型

企业荣誉 / 2024-03-15 05:56

本文摘要:在上篇中我们讲解了几种锂离子电池安全性模型(砍此查阅),今天我们带上大家理解一下安全性模型的应用于方法,并以18650电池的安全性实验数据为依据,推论锂离子电池的安全性模型。

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在上篇中我们讲解了几种锂离子电池安全性模型(砍此查阅),今天我们带上大家理解一下安全性模型的应用于方法,并以18650电池的安全性实验数据为依据,推论锂离子电池的安全性模型。  锂离子电池的热失控和发生爆炸是锂离子电池用于中最危险性的情况,为了能精确的叙述锂离子电池的风险状况,Wang等根据灾难理论分析了锂离子电池热失控和发生爆炸风险再次发生的可能性,首先他们分析了锂离子电池产热过程  其中i和V为电池两极输入电压和电流,Ereact为电池内部材料和SEI膜分解成产生的总热量,Vo为均衡电势,T为绝对温度,Eloss为通过热传导和热辐射的风扇速率,右边则回应电池总的冷却速率,其中C为比热容,质量密度,W为总体积,t为时间。根据该公式可以推论出有如下公式  其中为无量纲温度,为无量纲时间,n为考虑到有所不同的分解成反应的活化能和产热的参数。基于该公式可以对圆柱型锂离子电池的热失控过程展开叙述,叙述过程是基于三个变量U、V、W,而这几个变量又是基于和n两个值。

  由于电池的安全性与电池欺诈是负相关的,因此有如下关系  可以将安全性函数计算公式另设为如下模式,其中g(x)为欺诈函数,当g(x)趋向无穷大的时候,安全性函数趋向0,指出电池极为不安全性,而欺诈函数g(x)为0的时候,电池几乎没欺诈,因此电池安全性函数值为1,指出电池是几乎安全性的。  一般我们可以另设安全性函数阀值为0.8,当安全性函数值大于0.8时,就可以判断电池正处于危险性状态。

该公式应用于的关键是寻找一个适合的欺诈辨别函数,欺诈函数要包括多种与电池状态涉及的变量,例如电池的用于温度T,输入电流I,电压V,荷电状态SOC,以及电池身体健康状态SOH等参数。


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