锂离子动力电池温升特性的研究动力电池的制作与性能研究

2010年(第32卷)第4期

汽　车　工　程AutomotiveEngineering

2010(Vol.32)No.4

2010066

锂离子动力电池温升特性的研究

张志杰,李茂德

(同济大学机械工程学院,上海　201804)

3

[摘要]　介绍了锂离子动力电池的发热机理。基于锂离子动力电池内阻引起的温升特性,建立动力电池传热

模型,通过模拟计算得出电池内部温度分布及电池温升随放电倍率变化的规律。,揭示了电池内阻随电池温度和SOC变化的规律。

关键词:锂离子电池;温升;内阻

AStudyontheTemperatureRise2ionPowerBattery

eLiMaode

ofEngineering,TongjiUniversity,Shanghai　201804

[　heatgenerationmechanismoflithium2ionpowerbatteryispresented.Basedonthecharac2teristicoftemperature2riseinlithium2ionpowerbatterycausedbyitsinternalresistance,theheattransfermodelforpowerbatteryisbuilt,andthetemperaturedistributionwithinbatteryandthelawofbatterytemperaturerisechan2gingwithdischargerateareobtainedthroughsimulation.FinallyanexperimentontheinternalresistanceoflithiummanganesebatteryisconductedtorevealthelawofbatteryinternalresistancechangingwiththetemperatureandSOCofbattery.

Keywords:lithium2ionbattery;temperaturerise;internalresistance

111　电池组内阻

前言

锂离子动力电池具有比能量高、循环性能好和自放电低等特点,已经成为混合动力汽车和电动车的主导电源。为了充分利用并发挥锂离子电池的优势,克服其存在的缺点,世界各主要国家的政府、汽车制造商和相关科技人员都对大容量、高功率动力用锂离子蓄电池的研究非常重视在向前推进。

锂离子电池自身的温升对电池的安全性造成了很大威胁,对电池的性能也有很大的影响。而电池温升的一个主要原因是电池内阻引发的温升

[2]

[1]

由电化学分析可知,锂离子动力电池的内阻Ric

主要由3部分组成:体积电阻bRRct。在实际运行中,Rb和Rsei基本保持不变,但3]

,从而引发电池总内阻。

Ric=Rb+Rsei+Rct

(1)

,其产业化也正

电池内阻Ric和接线端电阻Rt可以直接测量得到,电池栅格电阻Rg由几何形状决定常常由电池实验数据得出。112　电池组电压

电池组电压

[4]

。

Ub=NsUc+Ib(Ns-1)Ric+2Rt2NsRNp

(2)

1　混合动力电池分析

3上海市自然科学基金(08ZR1419900)资助。

式中:Ib为电池组总电流,A;NP为并联电池个数;NS为串联电池个数。

原稿收到日期为2009年5月27日,修改稿收到日期为2009年7月20日。