18650三元鋰電池的放電熱特性

鋰離子電池在使用過(guò)程中起火爆炸的事件時(shí)有發(fā)生，這使得人們更加關(guān)注鋰離子電池工作過(guò)程中的熱特性�，F(xiàn)在的電池生產(chǎn)制造技術(shù)還做不到在電池內(nèi)部置入溫度傳感器而不影響電池的性能，而且內(nèi)置溫度傳感器將使電池生產(chǎn)成本極大增加。但是計(jì)算機(jī)的發(fā)展為我們提供了另一種研究電池工作過(guò)程的工具，將電池內(nèi)部的電化學(xué)過(guò)程采用數(shù)學(xué)建模的方式在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)，通過(guò)不斷修正來(lái)提高模型的精確度，去獲得我們需要的電池的參數(shù)變化。Ng等通過(guò)實(shí)驗(yàn)及建模來(lái)提取電化學(xué)-熱耦合模型所需參數(shù)，開(kāi)發(fā)了快速得到電池電壓和溫度的方法。Mei等建立三種不同尺度的電化學(xué)-熱耦合模型仿真軟包鋰離子電池在25 ℃時(shí)不同放電倍率下的生熱速率及電化學(xué)性能，比較三種模型的可靠性及快捷性。Chiew等使用COMSOL Multiphysics建立26650圓柱磷酸鐵鋰電池的偽三維電化學(xué)-熱耦合模型，研究在20℃、25℃、30℃和不同放電倍率下電池的熱特性。借助軟件COMSOL Multiphysics 5.3建立軟包鋰離子電池的電化學(xué)-熱耦合模型，對(duì)不同倍率放電的電池進(jìn)行溫度仿真實(shí)驗(yàn)，并分析電化學(xué)產(chǎn)熱、極化熱、歐姆熱等產(chǎn)熱方式的占比。劉良等對(duì)車(chē)用三元鋰離子電池進(jìn)行恒溫恒倍率測(cè)試，并建立電化學(xué)-熱耦合模型進(jìn)行溫度分布模擬。戴海燕等基于單體18650電池的電化學(xué)-熱耦合模型研究電池組排布方式對(duì)電池?zé)崽匦缘挠绊�，仿真結(jié)果表明交叉排列散熱溫度特性優(yōu)于對(duì)齊排列。仿真與實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行即能保證模型的準(zhǔn)確性，又可以分析實(shí)驗(yàn)中難以測(cè)量的參數(shù)，對(duì)電池的生產(chǎn)設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

到目前為止，18650型三元NCM(鎳鈷錳)鋰離子電池在不同恒溫箱溫度以及不同放電倍率下的熱特性研究尚待完善，故對(duì)某種NCM鋰離子電池進(jìn)行試驗(yàn)，并建立電化學(xué)-熱耦合模型來(lái)分析電池的熱特性。

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