热失控(TR)是锂离子电池(LIB)的一种关键故障模式,其具有巨大的安全风险,这阻碍了LIB的广泛应用。TR通常从局部热源开始,并在整个电池中传播。了解热前沿传播(TFP)特性对评估电池危险中的能量释放和温度分布至关重要。根据最近的研究假设,基于反应动力学和热特性,电池内的TR以接近恒定的速度传播。近日,特拉华大学Xu Jun、西北工业大学Jia Yikai提出了电池内TR模型,该模型表明,当前部远离热源时,TFP速度稳定。
本文要点:
1) 通过NREL电池故障数据库的数值模拟和实验测试,作者开发并验证了传播速度和前沿传播的理论模型。作者探讨了TFP过程中的能量释放率和基于点热源的预热影响。
2) 该工作阐明了单电池内的热前沿传播行为,并突出了数学建模描述复杂热行为的潜力,以及为下一代电池的热失控理解提供了重要指导。
Yikai Jia et.al Dynamics of Intra-Cell Thermal Front Propagation in Lithium-Ion Battery Safety Issues Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400621
https://doi.org/10.1002/aenm.202400621