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    孔得朋教授團隊在鋰離子電池熱失控及火災數值模型及模擬技術方面取得新進展

    作者:劉偉發布人:劉偉審核:殷曉康發布時間:2022-07-13瀏覽次數:10

       近日,我院孔得朋教授團隊在鋰離子電池熱失控及燃燒數值模型及模擬技術方面取得新進展,相關成果發表于國際知名期刊eTransportation,孔得朋教授為通訊作者,中國石油大學(華東)為第一完成單位。該研究成果得到國家自然科學基金、山東省重點研發計劃項目等資助。

       鋰離子電池具有能量密度高、比能量高、循環壽命長、環境污染小等卓越性能,在電動化交通工具和電化學儲能等領域得到廣泛應用。由于鋰離子電池本身的特性,因鋰離子電池熱失控引發的火災、爆炸事故日益受到產業界、消費者和各級監管部門的重視。由于鋰離子電池火災實驗危險性大、成本高,因此開發科學有效的鋰離子電池熱失控火災數值計算模型對于鋰離子電池安全研究和應用尤為重要。

       不同于傳統的碳氫燃料火災,鋰離子電池熱失控及火災是一個熱--化學高度耦合的復雜過程,目前國際上并無成熟的數值模型。針對這一問題,孔得朋教授團隊綜合考慮電池內部電化學反應導致的內部壓力變化以及排氣(venting)后電池的外部流場特征,以開源計算平臺OpenFOAM為框架,建立了基于耦合流固共軛傳熱、熱失控演化子模型、內部壓力、排氣和燃燒流體動力學的電池噴射火動力學模型。該模型能夠準確捕捉電池熱失控前后內部產熱產氣特征、壓力累積和排氣特征、熱失控和噴射火特征。該模型對于準確預測鋰離子電池熱失控及火災發生發展特征,可有效降低鋰離子電池熱失控實驗帶來的危險和成本,為有效評估鋰離子電池熱失控及火災風險提供了數值計算支持。


    該成果得到了eTransportation主編中國科學院院士歐陽明高教授以及匿名審稿專家的高度評價。論文發表后經eTransportation主編推薦在期刊微信公眾號作為優秀論文進行介紹,孔得朋教授也受邀作客eTransportation交通電動化系列講座(第十一期)對相關成果進行介紹。

     eTransportation是由全球知名出版商愛思唯爾(Elsevier)傾力打造的致力為全球學術和產業界服務的國際交通電動化期刊,由中科院院士、清華大學歐陽明高教授任創刊主編(Founding Editor-in-Chief)。期刊于20198月創刊, 20216月被SCI收錄,僅用時22個月,創愛思唯爾出版社的期刊最快被SCI收錄記錄。同年,eTransportation 入選首批中國汽車工程領域重要權威期刊T1級目錄。20227月,eTransportation獲得第一個影響因子(13.661),在全球交通科學與技術領域SCI學術期刊中排名第一,已成為全球交通科學與技術領域頂級期刊。

       論文內容詳見:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2590116822000030

       期刊公眾號推薦內容詳見:https://mp.weixin.qq.com/s/LEZ6fFx9NAVokku6pSzVNw

       受邀講座視頻詳見:https://mp.weixin.qq.com/s/_Iww4ncJxXwVMquQCNqeRQ

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