锂离子电池温度变化热模拟研究 thermal simulation on temperature changes for lithium-ion cells.pdfVIP

锂离子电池温度变化热模拟研究 王松蕊，付亚娟，卢立丽，刘兴江 (中国电子科技集团公司第十八研究所化学与物理电源技术重点实验室，天津300381) 摘要：利用锂离子电池热模型对环境温度。热交换系数。电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模 拟计算研究：结果表明：环境温度越高。电池热交换系数越小，电池越大。荷电状态越高。电池发生热失控的温度越低。 概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。 关键词：锂离子电池；热模拟；热失控 中图分类号：珈912．9 文献标识码：A 文章编号：1002-087 X(2010)01-0041-04 Thermalsimulationon forlithium—ioncells temperaturechanges WANG Song-rui，FUYa-juan，LULi-li，LIUXing-jiang (NationalLabofPower InstituteofPower Key SOUICCS,Tianjin SOUF粥,Tianjm300381，China) cells Abstract：Theeffectsofoven SOC册lithium-ion t帅pemtum。heatexchangecoefficient，size，and werestudied themlaIsimulation．TheresultsshowthatwithOVen temperature through te棚pe袖帕risincj，heat and SOC atlower c‘Ⅺ币ciem size ofcells，thermal exd鼠nge decmasing。largerhigher runawayhappens with oflithium-ioncellsWaSsimulatedunderadiabaticcondition． temperaturerisks．Besides。theself-heating h-Kjher simulation；thermal Keywords：lithium枷cells|thermalrunaway 锂离子电池有比能量大，循环寿命长。单体电压高。自放 计算不同操作条件下(环境温度，滥用，短路，损坏)电池的温 电小等优点，成为各种先进的电子设备和电动工具的主要能 量来源，也逐步应用于电动车等要求大体积，高容量的动力能 人从电池整体的角度模拟了锂离子电池内短路时的热失控过 源领域。但是锂离子电池在应用中潜在的安全问题，尤其是动 力用锂离子电池组，已经成为制约其发展的一个瓶颈。 础，模拟了锂离子电池的热失控。 锂离子电池具有较高的能量密度，在充放电过程中，伴随 本文在Dahn的电池模型【81基础上，通过模拟计算环境温 着多种化学、电化学反应和物质传输过程，有些反应在开路的 度。电池参数。电池状态等因素射LiCoOJC电池热行为的影 情况下仍然进行，这些过程会造成热量的产生，这些产生的热 响，更深入的理解电池热失控的起因和过程。 量不能完全散失到环境中就会引起电池内部热量的积累。如