在科技迅猛发展的当下,电池技术仍是作为新能源领域的重中之重,高能量密度与长循环寿命的需求为电池的创新研发又增设了一道障碍,电池热失控的风险更是随之增加。一方面,需要确保热失控事件能在规定的时间限制内得到有效控制;另一方面,传统的实验测量方法不仅成本高昂,而且耗时费力,严重影响了电池研发的进度。Ansys Fluent凭借其可靠的物理模型和一系列创新解决方案,在电池热失控仿真领域展现出了不可或缺的影响力。
为应对电池热失控的挑战,科技与产业界正致力于开发创新技术并持续优化现有技术。在产品设计与研发的关键阶段,利用CAE仿真技术提升安全标准和优化电池热防护系统设计显得尤为关键。电池热失控及其热蔓延过程涉及复杂的电化学反应、复杂的燃烧传热等物理现象,Ansys Fluent为电池热失控模拟提供了丰富的构建模块:Battery CHT model:电池共轭传热模型,根据提供的热源计算温度场;Battery ECM:电池等效电路以及降阶模型,考虑正常运行条件下的电池热量;Short Propagation:电池内部短路传播模型,考虑由于内部短路将电能转化为热量;Thermal Runaway Initiation:热失控起始模型,启动热失控;Thermal Runaway(Kinetics):热失控动力学模型,计算由于热失控反应(集总一方程和详细四方程热失控模型)释放的热量;Venting model:排气模型,模拟某些电池危险状况。
广泛采用的集总一方程和详细四方程热失控模型虽具一定效用,但均存在局限性。清华大学的研究团队通过整合DSC/ARC热失控实验数据,采用基于实验的动力学参数拟合方法,成功构建了N个热失控方程,这一方法展现了更高的实现性和普适性。
目前,Ansys与清华大学携手合作,成功将清华大学研发的N方程热失控模型集成至Ansys Fluent软件中,此举显著增强了Fluent在热失控模拟领域的功能与应用范围。5月27日至28日,一场由Ansys与清华大学车辆与运载学院联合举办的『热失控实验与仿真培训班』将在清华大学隆重召开。该培训由欧阳明高院士工作站以及新科益系统与咨询(上海)有限公司协办,旨在向参与者全面展示DSC/ARC热失控实验技术、基于实验数据的动力学参数拟合方法以及Fluent热失控模拟的完整解决方案。鉴于现场座位有限,请有意向的参与者抓紧时间报名。