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锂离子电池热安全性研究

锂离子电池热安全性研究

作者：马宇宏电子科技大学

学位级别：硕士

当今社会，人类科技水平处于高速发展的阶段，但是在发展过程中会受到能源危机的制约，这就要求有新的能源出现。目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着... 详细信息

当今社会，人类科技水平处于高速发展的阶段，但是在发展过程中会受到能源危机的制约，这就要求有新的能源出现。目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着极为重要的角色，有着广泛的应用前景。锂离子电池有很多优点，比如比容量高、寿命长、绿色无污染等。但是，在使用过程中，锂离子电池也出现了一些热安全性的问题，而这也影响了它在更多领域被更广泛的推广使用。研究发现，导致锂离子电池热失控甚至是燃烧和爆炸的原因，主要是对电池大电流的充电，或者是其使用过程中受到猛烈撞击或挤压等。因此，研究锂离子电池的热安全性，分析充放电过程中电池的温度分布和变化情况，对于预测和评估锂离子电池的可靠性，从而控制其热安全问题是非常有意义的。本论文中，首先介绍了锂离子电池的发展趋势以及应用中存在的一些问题，特别是对锂离子电池滥用过程中的发热问题以及引起的安全隐患作了一定的分析。接下来研究并学习了锂离子电池的分类、特点，工作原理及其组成材料，分析了锂离子电池的发热机理，为进行锂离子电池的温度场分析提供了理论基础。然后结合传热学的经典理论，结合有限元的相关知识，选取了合适的热分析方法，根据实际应用过程中的情况，把实体锂离子电池的工作过程和遇到的热量问题，抽象化，规律化，公式化，初步选择了一个具有一般性的，当然是经过适当假设和简化处理后的Li-ion电池的热数学模型。利用大型有限元软件对两种常见形状的Li-ion电池在工作过程中的的温度场进行了分析，讨论了不同的工作环境、不同的放电速率对电池温度场分布的影响，并利用实验法，对其结果进行了准确性验证，接下来，初步对有缺陷的锂离子电池做了一定的分析，进而对锂离子电池的热安全性进行了研究。并在研究分析的基础上对如何控制电池使用过程中所产生的热安全问题提出了自己的想法。本论文通过对ANSYS的应用，初步掌握了其用于解决复杂问题的方法和特点，对于锂离子电池热安全性相关问题的进一步研究具有一定的参考价值。

关键词：锂离子电池有限元 ANSYS 温度场热安全问题

基于优化算法及压痕形貌的金属塑性力学参数表征

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力学学报 2024年第7期56卷 2051-2062页

作者：何艳骄马宇宏田永喜树学峰肖革胜太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所太原030024

相比于需要特定形状尺寸试样的传统力学测试手段,压入法具有试样加工方便及可实现原位测试等优点,针对现有压入表征法对所采集压入载荷-深度曲线的依赖性,通过作为压入后材料塑性力学性能直观响应的残余压痕形貌有效获取金属塑性力学参... 详细信息

相比于需要特定形状尺寸试样的传统力学测试手段,压入法具有试样加工方便及可实现原位测试等优点,针对现有压入表征法对所采集压入载荷-深度曲线的依赖性,通过作为压入后材料塑性力学性能直观响应的残余压痕形貌有效获取金属塑性力学参数可提供一种新的压入表征方法;本研究通过Instron万能材料试验机开展了紫铜/镁合金的球形压入测试,基于轮廓形态系统对压入测试后的残余压痕形貌进行扫描并将所得形貌特征作为后续研究的数据基础;将压入数值模拟与实验测试所得残余压痕形貌的对比结果作为拟合优度,对传统Nelder-Mead算法在参数筛除、预处理、重复性判断及收敛条件方面进行改进,以保证进入数值计算的材料参数的合理性并提高计算效率,基于Abaqus二次开发结合改进的Nelder-Mead算法进行参数寻优以得到紫铜/镁合金的相关塑性参数;将由Instron万能材料试验机拉伸测试表征所得紫铜/镁合金的相关塑性参数值作为对照标准,给出了算法寻优结果的相对误差,并验证了所提出基于优化算法及残余压痕形貌获取金属塑性参数方法的有效性,相关研究提供了一种新的有效表征金属力学性能参数的方法.

关键词：优化算法压痕形貌塑性力学参数金属 Abaqus二次开发

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善“势”而为——大策划之“五势”论

科技智囊 2011年第12期 I0010-I0015页

作者：马宇宏

在物质和精神充斥的人类社会中，无论是物质产品，还是精神产品，若要大众接受，除了自身的“货真价实”、“物美价廉”之外，营销必不可少。有一点不容忽略的是在营销过程中，有一种无形的力量支配和左右市场竞争，这种力量来自于市场... 详细信息

在物质和精神充斥的人类社会中，无论是物质产品，还是精神产品，若要大众接受，除了自身的“货真价实”、“物美价廉”之外，营销必不可少。有一点不容忽略的是在营销过程中，有一种无形的力量支配和左右市场竞争，这种力量来自于市场的客观环境及发展趋势。

关键词： “势” 策划物质产品精神产品营销过程市场竞争人类社会大众接受

电子互连导电胶的力学性能及胶连点跌落冲击行为

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高压物理学报 2022年第3期36卷 64-71页

作者：熊蘅马宇宏司博文肖革胜树学峰太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所山西太原030024

电子互连导电胶在便携式电子产品中具有广泛的应用前景,其在服役过程中常承受跌落冲击工况,导致微小导电胶互连点处产生相对较高的应变率,因此关于导电胶在较高应变率下的力学行为及胶连点跌落可靠性研究显得尤为重要。以环氧树脂基添... 详细信息

电子互连导电胶在便携式电子产品中具有广泛的应用前景,其在服役过程中常承受跌落冲击工况,导致微小导电胶互连点处产生相对较高的应变率,因此关于导电胶在较高应变率下的力学行为及胶连点跌落可靠性研究显得尤为重要。以环氧树脂基添加银导电颗粒各向同性导电胶(ICA)为研究对象,采用万能试验机和分离式霍普金森压杆装置对其开展不同应变率下的力学性能研究,在此基础上进行导电胶互连封装结构的跌落冲击数值模拟分析。结果表明:固化导电胶在动态时具有明显的应变率效应;跌落冲击时,关键胶连点出现在4个边角处且小角度跌落比水平跌落更危险;两种跌落方式中,基座长边跌落方式在关键胶连点处产生的应力、应变相对较大。

关键词：导电胶力学性能应变率跌落冲击

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上海越江隧道渗漏现状调查与分析

地下空间与工程学报 2013年第3期9卷 663-668页

作者：吴怀娜沈水龙马宇宏刘艳滨杜守继上海交通大学土木工程系及国家海洋工程重点试验室上海200240 上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司上海200002

上海黄浦江越江隧道具有直径大、接缝长、埋藏深、水压高等特点,隧道周围软土又极易引起隧道结构变形,从而造成隧道结构防水的复杂性。上海越江隧道防水理论和防水技术在实践中不断提高,盾构法隧道管片自防水能力和接缝防水技术均取得... 详细信息

上海黄浦江越江隧道具有直径大、接缝长、埋藏深、水压高等特点,隧道周围软土又极易引起隧道结构变形,从而造成隧道结构防水的复杂性。上海越江隧道防水理论和防水技术在实践中不断提高,盾构法隧道管片自防水能力和接缝防水技术均取得了卓有成效的进步。通过对当前隧道渗漏情况的调查表明,新建的盾构隧道渗漏量较好地控制在0.1L/m2/d以下,矩形段渗漏量相对较大。调查还表明越江隧道的渗漏主要集中于圆形隧道段管片的环缝、纵缝、注浆孔、螺栓孔及管片裂缝、圆形隧道与竖井的井圈部位、竖井与矩形段连接部位、矩形暗挖段的变形缝(施工缝)、结构裂缝等。分析还表明越江隧道渗漏量与沉降累积值并无直接的联系,隧道沉降量大的地方渗漏反而不是最严重的。

关键词：越江隧道渗漏水防水设计黄浦江

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沪杭高速公路(上海段)交通安全设施

上海公路 1998年第B12期 289-291页

作者：马宇宏沪杭高速公路管理所

随着公路交通运输量的稳定上升,高速公路得到了很大的发展。由于高速公路是全封闭、全立交、路况良好、路面环境变化较小,车辆行驶不需要司机采取太多措施,很容易造成驾驶员警惕性下降,因此在建设高速公路时只重视公路本身的几何构造尺... 详细信息

随着公路交通运输量的稳定上升,高速公路得到了很大的发展。由于高速公路是全封闭、全立交、路况良好、路面环境变化较小,车辆行驶不需要司机采取太多措施,很容易造成驾驶员警惕性下降,因此在建设高速公路时只重视公路本身的几何构造尺寸是不够的,必须设置完善的交通安全设施。沪杭高速公路(上海段)东端与莘庄沪闵路相连,西端至枫泾与浙江段相连,途经闵行、松江、青浦、金山,

关键词：泸杭高速公路上海段交通安全设施

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