孔得朋教授团队在锂离子电池热失控及火灾数值模型及模拟技术方面取得新进展

发布人:刘伟发布时间:2022-07-13浏览次数:11

   近日,我院孔得朋教授团队在锂离子电池热失控及燃烧数值模型及模拟技术方面取得新进展,相关成果发表于国际知名期刊eTransportation,孔得朋教授为通讯作者,澳门太阳城赌城(华东)为第一完成单位。该研究成果得到国家自然科学基金、山东省重点研发计划项目等资助。

   锂离子电池具有能量密度高、比能量高、循环寿命长、环境污染小等卓越性能,在电动化交通工具和电化学储能等领域得到广泛应用。由于锂离子电池本身的特性,因锂离子电池热失控引发的火灾、爆炸事故日益受到产业界、消费者和各级监管部门的重视。由于锂离子电池火灾实验危险性大、成本高,因此开发科学有效的锂离子电池热失控火灾数值计算模型对于锂离子电池安全研究和应用尤为重要。

   不同于传统的碳氢燃料火灾,锂离子电池热失控及火灾是一个热--化学高度耦合的复杂过程,目前国际上并无成熟的数值模型。针对这一问题,孔得朋教授团队综合考虑电池内部电化学反应导致的内部压力变化以及排气(venting)后电池的外部流场特征,以开源计算平台OpenFOAM为框架,建立了基于耦合流固共轭传热、热失控演化子模型、内部压力、排气和燃烧流体动力学的电池喷射火动力学模型。该模型能够准确捕捉电池热失控前后内部产热产气特征、压力累积和排气特征、热失控和喷射火特征。该模型对于准确预测锂离子电池热失控及火灾发生发展特征,可有效降低锂离子电池热失控实验带来的危险和成本,为有效评估锂离子电池热失控及火灾风险提供了数值计算支持。


该成果得到了eTransportation主编中国科学院院士欧阳明高教授以及匿名审稿专家的高度评价。论文发表后经eTransportation主编推荐在期刊微信公众号作为优秀论文进行介绍,孔得朋教授也受邀作客eTransportation交通电动化系列讲座(第十一期)对相关成果进行介绍。

 eTransportation是由全球知名出版商爱思唯尔(Elsevier)倾力打造的致力为全球学术和产业界服务的国际交通电动化期刊,由中科院院士、清华大学欧阳明高教授任创刊主编(Founding Editor-in-Chief)。期刊于20198月创刊, 20216月被SCI收录,仅用时22个月,创爱思唯尔出版社的期刊最快被SCI收录记录。同年,eTransportation 入选首批中国汽车工程领域重要权威期刊T1级目录。20227月,eTransportation获得第一个影响因子(13.661),在全球交通科学与技术领域SCI学术期刊中排名第一,已成为全球交通科学与技术领域顶级期刊。

   论文内容详见:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2590116822000030

   期刊公众号推荐内容详见:https://mp.weixin.qq.com/s/LEZ6fFx9NAVokku6pSzVNw

   受邀讲座视频详见:https://mp.weixin.qq.com/s/_Iww4ncJxXwVMquQCNqeRQ

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