基于伪二维电化学-热耦合模型的锂电池热特性研究

摘要：

锂电池放电过程中的产热受电池内部电化学反应和欧姆效应影响,电池产热由电池化学与动力学决定,而电池动力学依赖于电池运行条件和设计参数.锂电池的六个温度依赖性参数对锂电池的放电过程中的产热速率具有影响,包括固相活性颗粒和电解液中的锂离子扩散系数、反应速率常数、电极开路电压、电解液离子电导率、热力学因子和阳离子迁移数.基于LiFePO4圆柱形电池建立了伪二维电化学-热耦合模型,研究电池在恒流放电过程中的产热速率,以及正极、隔膜和负极各部分的产热速率和所占比例.结果 表明,总产热功率随反应热的波动而变化,其中正撅电极层中反应热占比最大,负极电极层中极化产热所占比例高于正极,而隔膜中的产热主要来源自欧姆热.不同对流传热系数条件下,电池的表面温度和内部温度差都不同,因此要合理的采取电池热管理措施.

关键词：锂电池、电化学-热耦合模型、产热速率、温度依赖性参数

所属期刊栏目：19

分类号：TQ028.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51776015

在线出版日期：2020-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：365-373