大容量鋰離子動力電池充放電過程熱特性研究.pdf

1、隨著能源危機和全球氣候日益變暖，鋰離子動力電池以其循環(huán)壽命長、能量密度高、工作電壓高迅速成為人們研究的熱點，但鋰離子動力電池的熱安全性成為制約其推廣的主要問題之一。
　　要想解決這一問題，首先就需要了解鋰離子動力電池的發(fā)熱機理，以及影響鋰離子動力電池發(fā)熱機理的因素。本文通過實驗和模擬相結(jié)合的方法研究了鋰離子動力電池在充放電過程中的熱特性及其影響因素。
　　首先，通過對單體鋰離子動力電池進(jìn)行充放電實驗，研究不同因素對鋰離子動力

2、電池?zé)崽匦缘挠绊?，同時測量不同狀況下電池的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻和熵變情況，分析各部分對電池發(fā)熱的影響。通過對實驗進(jìn)行分析討論得出：充放電倍率、環(huán)境溫度、荷電狀態(tài)會對電池的熱特性產(chǎn)生影響。充放電倍率越大、環(huán)境越低、荷電狀態(tài)越低，電池的發(fā)熱功率越大，電池的溫升越高。同時通過測量鋰離子動力電池的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻和熵變得到：隨著放電倍率的增大，歐姆熱占總熱量的比重增大，極化熱和反應(yīng)熱占總熱量的比重減?。辉诖蟊堵史烹娗闆r下，歐姆熱和極化熱起主要作

3、用；環(huán)境溫度越低，電池的總內(nèi)阻越大，使得電池發(fā)熱功率越大，電池的溫升越快。熵變僅與荷電狀態(tài)有關(guān)，而與這一荷電狀態(tài)下電池的溫度無關(guān)。
　　其次，通過所獲得實驗數(shù)據(jù)結(jié)合電池內(nèi)部的發(fā)熱機理，提出了一種適合本文中鋰離子動力電池的內(nèi)熱源模型。模擬結(jié)果表明，建議的模型能夠較好地反映放電過程中電池內(nèi)部溫度場情況。同時利用該模型模擬出電池在惡劣情況下工作時電池的溫升情況，以及不同對流換熱系數(shù)對電池?zé)崽匦缘挠绊懀M得出增大對流換熱系數(shù)有利于降低電