电池热安全设计全流程详解

📚 共计 30 章节
01
热安全设计概述
电池热失控的机理、热安全设计的必要性、行业标准与法规概览。
机理标准
02
热源分析
电池内部产热机理(焦耳热、反应热、极化热)、不同工况下的产热特性。
焦耳热极化
03
热物性参数
比热容、导热系数、热扩散率、密度等参数的测试与获取方法。
测试参数
04
热管理目标
电芯温度均匀性、最高温度控制、低温加热策略、热安全冗余设计。
均温冗余
05
冷却系统设计(一)
风冷系统设计原理、风道结构优化、风机选型与匹配。
风冷风道
06
冷却系统设计(二)
液冷系统设计原理、冷板结构设计、冷却液选型与流量分配。
液冷冷板
07
冷却系统设计(三)
直冷系统设计原理、制冷剂选择、蒸发器与冷凝器设计要点。
直冷制冷剂
08
加热系统设计
PTC加热器、薄膜加热、自加热技术、加热策略与能耗优化。
PTC自加热
09
隔热设计
气凝胶、隔热泡棉、真空隔热板等材料的选型与布置策略。
气凝胶VIP
10
热蔓延防护
电芯间隔热、模组级防火、电池包级热失控隔离设计。
防火隔离
11
热仿真基础
CFD与FEM方法简介、常用仿真软件(Fluent、COMSOL、Star-CCM+)对比。
CFDFEM
12
热仿真建模
电芯等效模型、模组与电池包几何建模、网格划分技巧。
建模网格
13
热仿真边界条件
热源加载、对流换热系数、接触热阻、环境温度设定。
边界热阻
14
热仿真结果分析
温度场分布、流场分析、热应力耦合、模型标定与验证。
温度场标定
15
热管理系统测试
热电偶布置、温度采集系统、充放电测试工况设计。
测试热电偶
16
热安全测试
针刺测试、过充测试、热箱测试、短路测试的标准与流程。
针刺热箱
17
热失控预警
电压异常检测、温度速率监测、气体传感器(CO、H2、VOC)应用。
预警气体传感
18
热管理控制策略
PID控制、前馈控制、模型预测控制(MPC)在热管理中的应用。
PIDMPC
19
低温热管理
低温充电策略、自加热技术、保温策略、低温析锂抑制。
低温析锂
20
高温热管理
高温降功率策略、主动冷却增强、热平衡控制逻辑。
高温降功率
21
电池模组热设计
模组结构布局、汇流排热设计、模组级均温技术。
模组汇流排
22
电池包热设计
电池包密封与热隔离、底部热防护、防爆阀设计。
密封防爆阀
23
热管理系统集成
热管理组件(水泵、压缩机、风扇)的选型与系统匹配。
集成匹配
24
热管理系统可靠性
热循环寿命、振动与冲击对热系统的影响、冗余设计。
可靠性冗余
25
热管理系统成本优化
材料成本、制造工艺、系统效率的综合权衡。
成本权衡
26
热管理系统轻量化
新材料应用(复合材料、铝合金)、结构拓扑优化。
轻量化拓扑
27
下一代热管理技术
浸没式冷却、相变材料(PCM)冷却、热管技术。
浸没PCM
28
热管理系统开发流程
V模型开发流程、需求分析、设计评审、验证与确认。
V模型评审
29
热管理系统案例(乘用车)
某纯电动车型热管理系统方案解析。
乘用车案例
30
热管理系统案例(储能)
某大型储能系统热管理方案解析。
储能方案