关于新能源汽车用锂电池热效应的研究
来源：宝鄂实业
2020-04-10 19:03
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新能源汽车的电源是由单个锂电池的串并联组合方法如巨大的锂电池,电池有更高要求的大电流充放电,特别是汽车的正常工作条件,面对各种各样的工作条件,在短时间内急剧锂电池放电,通常需要在进行快速充电和电池的,这将导致电池组的工作状态产生大量的热量。产生的热量必须及时散发。如果不及时耗散，电池组的温度会在一定时间内升高，影响电池的正常工作，甚至会造成安全事故。同时，如果电池长时间处于这种工作状态，会严重降低电池的使用寿命。以单个锂电池为研究对象,本文系统地研究了热效应的锂电池在充电和放电条件下的热绝缘,隔热和自然散热,这奠定了基础为应用程序的锂电池供电的新能源汽车。
电池的热效应
锂离子电池由两种化合物组成，它们可以被可逆地嵌入锂离子，也可以被非嵌入锂离子。电池的充放电是通过锂离子在正极和负极之间的运动来实现的。目前，锂离子电池的负极材料主要采用L iCo O2。充电时，两极之间的电压迫使锂离子的正极释放锂离子，锂离子嵌在以片状结构排列的锂碳化合物中。在放电过程中，锂离子从负极层的锂碳化合物中分离出来，并与正极层的化合物重新结合。锂离子的运动产生电流。电池反应热:磷酸铁锂电池的电化学反应如下
二。离子电池热效应模型
锂离子电池可以分为圆柱形和方形，而聚合物锂离子可以制成任何形状。本文的研究对象是方形锂离子电池。摘要根据锂离子电池热效应的基本原理，建立了锂离子电池在直角坐标系下的热效应数学模型，并对锂离子电池的热效应基本状态进行了数学描述。数学模型的建立通常是在理想的条件下进行的，锂电池热效应的数学模型也不例外，这就要求我们对电池进行必要的简化。具体简化如下:
(1)由于我们对液体锂离子电池进行了分析，其中的电解质几乎不流动，因此可以忽略电解质的对流散热效应。
(2)锂电池在工作过程中的辐射热效应很小，可以忽略不计。
(3)由于数学模型是在理想条件下建立的，所以假设电池的各项参数保持不变，忽略温度对电池的影响。
(4)电池正极、负极材料与电解液材料相同。
(5)热量在电池内分布均匀。
(6)锂电池各方向导热系数相同。
离子电池在充电、放电时，会发生极化反应，在这种情况下平均电压和开路电压都会产生偏差，由于这种电压偏差产生的热量称为极化热，极化热在锂离子电池的充放电中都是正的。
锂离子电池的电极存在自放电现象，会导致电极分解。电极自身放电产生的热量称为分解热。这部分热量很小，充放电时可以忽略不计。锂离子电池在充放电过程中产生的热叫做焦耳热，这部分热是正的。
通常,锂离子电池远远大于放电产生的热量时锂离子电池在高温下生成的电荷,根据情况,论述了电池在充电和放电的过程中产生的热量,根据产生的热量的冷却措施,因此,电池充电和放电保护。
