基于ansys的气流对电池隔膜影响初探

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1、基于ANSYS的气流对电池隔膜影响初探原著：弗纳斯气流对牛产电池隔到底有何种影响？序言总也睡不着，想起了深夜写点什么东西，总结归纳一下自己的心得体会。动力锂离子电池，因具有高能量、高电池电压、工作温度范围宽、无记忆效应、循环寿命长等优点，广泛应用在电动车和工业电力系统等行业。目前，阻碍动力锂离子电池发展的最大问题是其安全性。隔膜是锂离子电池中的关键部件，一定程度上影响着锂离子电池的安全性。在我国，锂离子电池隔膜需要进口，但近儿年随着隔膜行业的迅猛发展，依赖进口的趋势有所缓解。常见的锂离子电池隔膜主要有三种：拉伸膜、非织造隔膜和复

2、合膜。其中拉伸膜主要是干湿法生产的单层PE、单层PP和多层PE-PP复合膜。在隔膜生产过程中，伴随着几次升温降温的过程，温度的变化影响着隔膜的厚度等几何参数以及其他力学参数。本文就气流对单层PE膜温度的影响做了定量研究。PART01（热分析简介）热分析是计算一个系统或者部件的温度分布及其他热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量）等。热分析在许多工程应用中扮演着重要的角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。瞬态热分析用于计算一个系统的随时间变化的温度场及其它热参数。在工程上一般用瞬态热分析计算温度场

3、，并将之作为热载荷进行应力分析。PART02（原始参数）本文针对单层PE膜进行了有限元温度场仿真计算，环境温度为30°C,PE膜（厚度0.6mm）初始温度为140°C,计算前30秒的温度随时间的变化。PART03（有限元计算）XODJIL3OLIHIO«5TEP-15UB-1TDffi-.OlTEMPPST5-<5W-30ANSYSRM,5AOG222CH19:53:25SMX-14042.222266.6667115.556阳弗纳斯图1计算出的初始温度场分布图2第30秒的温度分布云图图3PE表层温度随时间变化曲线图4PE芯部节

4、点温度随时间变化曲线从以上四张图可以得出以下结论：1PE膜表层温度在100毫秒的时间内由140摄氏度瞬间下降了约15°C,但是随着时间乂迅速升温，随后缓慢下降，温度波动的幅度很大。主要原因是表层受周围空气影响，温度下降剧烈，但是随着芯部温度的传导，又被迅速提高；当表层温度与周围空气膜温度相同时，最终与芯部一样达到稳定状态而线性缓慢下降。2PE膜芯部温度下降的特点是没有升温降温的波动，而是一直下降，只是开始阶段下降速率较后期要大两倍。主要受表层温度损失的影响，在开始2S阶段下降速率比较大，但随着周围温度场的平衡，最终也线性缓慢下降

5、。3达到稳态后，膜的表层被厚度约为薄膜厚度的1/3的同温度空气层包围。这层空气层的稳定与否决定了薄膜温度以多大速率下降。结论气流的稳定与否决定了薄膜表层以何种状与空气进行热交换。稳定的气流使薄膜表面“同温空气层”与薄膜相对静止的包裹，一旦周围气流的扰动引起该空气层的流动，势必影响薄膜重新进行了如图3的大幅温度波动。因此稳定的气流是优质薄膜牛产的第一前提条件。阅读304投诉