锂电池热失控火灾蔓延分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锂电池热失控火灾蔓延分析方法及系统，包括：a.判断锂电池表面温度是否达到热失控触发温度，若是，则模拟内部放热，然后进入步骤b；b.判断锂电池表面温度是否达到射流火触发温度，若是，则模拟射流火放热，然后进入步骤c；c.判断锂电池表面温度是否达到固体燃烧触发温度，若是，则模拟固体燃烧放热；否则，将分析时长累加间隔Δt，若累加后的时长没有达到总时长，则返回执行步骤c，否则结束。本发明专利技术能够精确模拟锂电池热失控过程中的产热、射流火焰和固体燃烧的耦合，实现对锂电池热失控全过程的可靠分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池热失控领域，具体涉及一种锂电池热失控火灾蔓延分析方法及系统。

技术介绍

1、在过热、过充电、短路和机械冲击等滥用条件下，锂电池会产生热失控行为，导致电池内部温度快速升高而使电解液溶剂与电极材料发生相互反应，释放出大量生成气体，使得电池内部的压力急剧增加；随后电池泄压阀打开或壳体膨胀破裂，产生剧烈的产物喷发现象，其喷发物质的组分由电解液蒸汽和小分子可燃气体混合物组成；然后喷射物质被点燃形成射流火焰，根据电池的不同，热失控过程中可能出现多次的射流火焰；在最后的阶段，射流火焰熄灭，电池固体材料开始燃烧，直至最后燃尽熄灭。总结起来，锂电池热失控过程主要包括内部温升、射流火和固体材料燃烧三个核心阶段。

2、目前，主要采用数值模拟手段对锂电池模组进行热失控蔓延分析，其中，以comsol和fluent为仿真软件的热失控建模分析方法将热失控蔓延简化为电池触发热失控后产热，然后通过传热方程来模拟热量的传递，然而该方法无法模拟锂电池射流火焰与固体燃烧特性。另外，以fluent为仿真软件，加入电池产气方程，可实现电池的产热和射流火焰的耦合的精细化仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：所述热失控触发温度为T1，所述射流火触发温度为T2，所述固体燃烧触发温度为T3；其中，T1<T2<T3。

3.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：所述锂电池表面温度为：

4.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：模拟射流火放热时，设定的射流火成分包括CO2、H2、CO、C2H4和CH4；其中，射流火成分的占比为41.2％CO2、30.8％H2、13.0％CO、8...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：所述热失控触发温度为t1，所述射流火触发温度为t2，所述固体燃烧触发温度为t3；其中，t1<t2<t3。

3.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：所述锂电池表面温度为：

4.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：模拟射流火放热时，设定的射流火成分包括co2、h2、co、c2h4和ch4；其中，射流火成分的占比为41.2％co2、30.8％h2、13.0％co、8.2％c2h4和6.8％ch4。

5.根据权利要求1所述的锂电池热失控火灾蔓延分析方法，其特征在于：模拟射流火放热时，射流口气体喷射速度与锂电池表面温度的关系为...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹进，缪熊俊，郭川钰，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：