锂离子电池内阻变化对电池温升影响分析.pdfVIP

研 究 与 设 计 锂离子电池内阻变化对电池温升影响分析 张志杰，李茂德 ( 同济大学机械工程学院，上海201804) 摘要：对聚合物锰酸锂电池的内阻进行了实验，得出了随温度和容量的变化关系拟合方程。在此基础上对单片动力电 池在取定值内阻和变内阻下的放电过程温升特性进行了数值计算。结果表明，内阻对给定条件下的温升有重要影响， 取定值内阻的温升计算结果误差较大。 关键词：锂离子电池；内阻；温升 中图分类号：TM 912.9 文献标识码：A 文章编号：1002-087X(2010)02-0128-03 Effect of internal resistance on temperatre rising of lithium-ion battery ZHANG Zhi-jie, LI Mao-de (Mechanical Engineering College,Tongj i University, Shanghai 201804, China) Keywords:Li-ionbatteries;resistance;temperaturerising 20世纪70 年代以来，由于石油资源和环境问题的凸现， 1 动力电池内阻 汽车工业致力于发展清洁能源技术，电动汽车具有低噪声、几 1.1 不同工况下电池内阻变化趋势 乎零排放、综合利用能源等突出的优点，是当今解决能源、环 内阻是动力电池的重要参数。电池的材料、制造工艺、电 保等问题的重要途径，无疑成为汽车工业未来的发展方向。而 池结构等因素对内阻均有重要影响。研究表明，电池内阻与温 电动汽车动力电池的性能在很大程度上决定了电动车的性 度及SOC (state of charge) 存在密切关系。本文以某型号3.7 能，与动力电池相关的技术一直是电动汽车研究的重要课题， V/10 Ah 锰酸锂动力电池为样品，采用脉冲放电法测定不同温 [1] 受到广泛关注 。 度和SOC 工况下内阻的变化。实验数据及趋势如图1 和2 所 电池的内阻是电池最为重要的特性参数之一，它是表征 示。其中R 为电池内阻，R0 为电池标称内阻(25 ℃，0% SOC) 。 电池寿命以及电池运行状态的重要参数，是衡量电子和离子 图1(a)，电池内阻随温度升高呈下降趋势，在温度低于 在电极内传输难易程度的主要标志。内阻初始大小主要受电 10 ℃时，电池内阻随温度升高下降趋势明显，在高于25 ℃ 池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响，是衡量电池性 时，电池内阻基本趋于稳定。图1(b)，电池内阻随SOC 变大呈 能的一个重要参数。对于锂离子电池而言，电池内阻分为欧姆 下降趋势，当SOC 小于40% 时，电池内阻随SOC 变大下降明 内阻和极化