Modeling venting behavior of lithium-ion batteries during thermal runaway propagation by coupling CFD and thermal resistance network

热失控 电池组 计算流体力学 易燃液体 热的 核工程 材料科学 锂离子电池 机械 工程类 热力学 航空航天工程 废物管理 物理 电池(电) 功率(物理)
作者
Gongquan Wang,Depeng Kong,Ping Ping,Xiaoqin He,Hongpeng Lv,Hengle Zhao,Wanru Hong
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier]
卷期号:334: 120660-120660 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2023.120660
摘要

Thermal runaway (TR) seriously hinders the wide application of lithium-ion batteries. One of the most significant hazards of TR lies in the emission of flammable gases, which might cause explosion in the battery pack. A TR model incorporating venting provides insights into reducing explosion risk and aids to determine the safety-optimal configuration of battery pack. In this study, a modeling framework is proposed to address gas venting and explosion hazard by coupling CFD and thermal resistance network. The TR propagation is predicted by a lumped network integrating heat generation and jet dynamics while the transport of gases is simulated by the CFD models. The developed model was confirmed by cell temperatures and gas concentrations measured by experiments and then adopted to examine the influence of various configurations of battery pack. Results demonstrate increasing ventilation rate can decrease the gas concentration and shorten the duration of battery pack under explosion whereas a limited effect of void volume is evident for that. Despite of reducing TR propagation speeds, the increase of cell distance can inhibit the rapid dispersion of venting gases, causing battery pack exposed to a prolonged explosion risk. The present model represents the further optimization of battery pack from the aspect of safety.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
搬砖的化学男应助sgssm采纳,获得10
1秒前
bofu发布了新的文献求助20
2秒前
qwe发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助跳跃碧灵采纳,获得30
4秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助杨九斤Jenney采纳,获得10
6秒前
热爱生活的小彭完成签到,获得积分20
8秒前
腐殖酸发布了新的文献求助10
10秒前
孤独梦曼发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助qwe采纳,获得10
13秒前
15秒前
16秒前
ycw123完成签到,获得积分20
17秒前
20秒前
22秒前
仔仔发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
景阑完成签到,获得积分10
26秒前
陶醉的大白完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
29秒前
休亮发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
ycw123发布了新的文献求助10
33秒前
星辰大海应助仔仔采纳,获得10
33秒前
sgssm完成签到,获得积分10
35秒前
luu完成签到,获得积分20
36秒前
ured发布了新的文献求助10
40秒前
自觉白枫完成签到 ,获得积分10
42秒前
香蕉觅云应助647采纳,获得10
43秒前
123发布了新的文献求助10
44秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774891
关于积分的说明 7724521
捐赠科研通 2430358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1291087
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622052
版权声明 600297