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Erschienen in: Fire Technology 6/2020

13.03.2020

Modeling of Thermal Runaway Propagation in a Pouch Cell Stack

verfasst von: Serhat Bilyaz, Kevin C. Marr, Ofodike A. Ezekoye

Erschienen in: Fire Technology | Ausgabe 6/2020

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Abstract

Characterizing propagation of a thermal runaway hazard in cell arrays and modules is critical to understanding fire hazards in energy storage systems. In this paper, the thermal runaway propagation of a pouch cell array has been examined by developing a 1D finite difference model. The results are compared with experimental data. First, the thermal runaway reactions found in the literature are reviewed. Using the insight of the literature review and premixed flame propagation theory, a global first order Arrhenius type reaction is characterized. While applying the multiple kinetic reactions, an “onset temperature” of the combustion reactions has been determined by performing an induction time analysis on ethylene. The propagation speeds are predicted with a 1D finite difference model by using both multi-reaction kinetics and one step reduced-order kinetics. These results are in a good agreement with experiments for both 10 Ah and 5 Ah cell arrays.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Modeling of Thermal Runaway Propagation in a Pouch Cell Stack
verfasst von
Serhat Bilyaz
Kevin C. Marr
Ofodike A. Ezekoye
Publikationsdatum
13.03.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Fire Technology / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 0015-2684
Elektronische ISSN: 1572-8099
DOI
https://doi.org/10.1007/s10694-020-00970-6

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