Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-11-12-126-134

Полный текст:

Аннотация

Проведен численный анализ процесса формирования температурных полей в результате выделения Джоулева тепла в сегменте типичной литий-ионной аккумуляторной батареи. Использовались программные пакеты ANSYS Electric и ANSYS Fluent. При математическом моделировании учитывались конвективный и кондуктивный механизмы теплопереноса и выделение тепловой энергии при прохождении электрического тока через материал пластин батареи. В результате численного моделирования установлены температуры электролита аккумулятора при прохождении токов, близких к предельно допустимым. Получены характерные распределения температур в исследуемой области. Выделен критический режим работы аккумулятора при нерегламентных токовых нагрузках.

Об авторах

А. С. Красношлыков
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск
Россия

аспирант кафедры «Теоретическая и промышленная теплотехника» Энергетического института Национального исследовательского 



Г. В. Кузнецов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск
Россия

д-р физ.-мат. наук, заведующий кафедрой «Теоретическая и промышленная теплотехника» Энергетического института 



Список литературы

1. Брускин Д.Э., Синдеев И.М. Электроснабжение летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1988. 263 с.

2. Van Mierlo J., Maggetto G. Comparison of the environmental damage caused by vehicles with different alternative fuels and drive trains // Automobile Engineering. 2003. No. 36. P. 583–593.

3. Ahmadou Sambaa, Noshin Omar Development of an Advanced Two-Dimensional Thermal Model for Large size Lithium-ion Pouch Cells // Electrochimica Acta. 2014. No. 117. P. 246–254.

4. Rebecca Slayton, Graham Spinardi Radical innovation in scaling up: Boeing’s Dreamliner and the challenge of socio-technical transitions // Technovation. 2016. No. 47. P. 47-58.

5. Tao Song, Yan LI, Jiashan Song, Zhao Zhang Airworthiness considerations of supply chain management from Boeing 787 Dreamliner battery issue // Procedia Engineering. 2014. № 80. P. 628–637.

6. Ребров С.Г., Янчур С.В., Мансуров В.С., Московкин С.А. Исследования литий-ионных аккумуляторов космического назначения на пожаровзрывобезопасность // «Труды МАИ». 2014. № 72.

7. Леонова Т.А., Дудник А.И., Михеев А.Е., Осипова И.В., Чурилов Г.Н. Разрядные характеристики литий-ионных аккумуляторов с углеродными электродами // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. Ак. М.Ф. Решетнева. 2012. № 4 (44). с. 25-27.

8. Oliveira J.L.G., Tecchio C., Paiva K.V., Mantelli M.B.H., Gandolfi R., Ribeiro L.G.S. Passive aircraft cooling systems for variable thermal conditions // Applied Thermal Engineering. 2015. V. 79. P. 88-97.

9. Muravyov S.V., Borikov V.N., Natalinova N.M. A Computer System: Measurement of Welding Surge Current // Measurement and Control. 2009. V. 42. No. 2. P. 44-47.

10. M. Sievers, U. Sievers, S.S. Mao, Thermal modelling of new Li-ion cell design modifications // Forschung im Ingenieurwesen. 2010. V. 74 (4). P. 215-231.

11. Botte G.G., Subramanian R.E., Mathematical modeling of secondary lithium batteries // Electrochimica Acta. 2000. V. 45. P. 2595-2609.

12. Inui Y., Kobayashi Y., Watanabe Y., Watase Y., Kitamura Y. Simulation of temperature distribution in cylindrical and prismatic lithium ion secondary batteries // Energy Conversion and Management. 2007. V. 48 (7). P. 2103-2109.

13. Ansys Help. FLUENT Theory Guide.

14. Forgez C., Vinh Do D., Friedrich G., Morcrette M., Delacourt C. Thermal modeling of a cylindrical LiFePO4/graphite lithium-ion battery // Journal of Power Sources. 2010. V. 195 (9). P. 2961-2968.

15. Chunsheng Wang and Jian Hong Ionic Electronic Conducting Characteristics of LiFePO4 Cathode Materials // Electrochemical and Solid-State Letters. 2007. V. 10 (3). P. 65-69.

16. Reza Younesi, Gabriel M. Veith, Patrik Johansson, etc Lithium salts for advanced lithium batteries: Li–metal, Li–O2, and Li–S // Energy & Environmental Science. 2015. V. 8. P. 1905.


Для цитирования:


Красношлыков А.С., Кузнецов Г.В. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017;19(11-12):126-134. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-11-12-126-134

For citation:


Krasnoshlykov A.S., Kuznetsov G.V. NUMERICAL ANALYSIS OF THE TEMPERATURE FIELDS OF THE LITHIUM-ION BATTERY UNDER CONDITIONS OF HIGH CURRENT LOADS. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(11-12):126-134. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-11-12-126-134

Просмотров: 43


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)