以三元體系鋰離子電池單體為研究對象,將溫度和放電倍率作為考察因素,電池電壓降和電池溫升作為分析特性,通過控制變量法選取典型工況1 C放電倍率及25℃環(huán)境溫度,在此基礎(chǔ)上探究溫度以及放電倍率與電池電壓降和電池溫升之間的關(guān)系,簡要探討了不同溫度下和不同倍率下放電對鋰離子電池特性的影響,論述了電池溫度與放電倍率在不同區(qū)域影響的顯著性,同時也指出鋰電池高倍率放電的危險性。 

【文章來源】：電源技術(shù). 2020,44(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖３?不同溫度條件下電池放電容霣與電壓降的關(guān)系曲線??由實驗曲線可得，相同放電截止電壓條件下，放電容量會??隨溫度降低而降低，這一點在—１５￣１（ＴＣ低溫及偏低溫區(qū)表現(xiàn)??

設(shè)洚技４：?Ｅｌ??究與設(shè)計??圖４?不同溫度條件下電池單體溫升與放電容置關(guān)系曲線??’Ｃ曲線，常－高溫區(qū)域的２５、３０與４（ＴＣ曲線。本文將以上三簇??曲線稱為“低溫放電曲線簇”、“偏低溫放電曲線簇”和“常－??高溫放電曲線簇”。??比較這三簇曲線，可以明顯發(fā)現(xiàn)鋰離子電池放電溫升會??隨放電容量增加而增大，而不同溫度區(qū)間對放電溫升的影響??也有明顯差異。不同曲線簇之間溫升差異明顯，說明不同環(huán)境??溫度區(qū)間下，鋰離子電池溫升程度與變化差異性十分顯著。??簇曲線的共同特點是在放電開始階段溫升斜率較大，并隨著??放電的持續(xù)進行及過程中熱量的累積與釋放逐漸減小，而在??放電接近結(jié)束時斜率再一次增大。這種斜率變化的程度也隨??溫度的不同存在顯著差異。在“低溫放電曲線簇”中這一特點??最為明顯，放電溫升速率在不同放電階段變化顯著；在“偏低??溫放電曲線簇”同樣可以觀察到這一特點，但相比之下沒有在??低溫環(huán)境下明顯；而在“常－高溫放電曲線簇”中，這一特點并??不十分顯著，鋰離子電池的放電溫升整體變化不大。??觀察“常－高溫放電簇”曲線，２５、３０和４０＇〇￡條曲線幾??乎完全重合。說明在２５－？）＇Ｃ范圍內(nèi)，電池在放電過程中的溫??升幾乎不受環(huán)境溫度的影響，基本只有１￣４Ｋ的溫升，在放電??到接近２０％?ＳＯＣ時才有稍明顯的上升趨勢。??在低溫區(qū)域，電池放電溫升十分明顯。在１００％￣８０％?ＳＯＣ??的放電區(qū)間內(nèi)，電池會有８?Ｋ的溫升，在放電結(jié)束時電池溫升??可以達到１５?Ｋ。相比偏低溫和常－高溫區(qū)間，鋰離子電池在低??溫放電時的溫升十分明顯。??２．２相同溫度不同倍率下電池放電特性分析??控制典型環(huán)境溫度２５?’

放電容霣與電壓降關(guān)系曲線??差為０．８?Ａｈ，占標準容量的２．３％。隨著電池放電容量的增大，??放電倍率越低，放電過程中的電壓降越低。較高放電倍率情況??下，電池電壓降會在放電初始階段較快增大，４?Ｃ倍率放電時??電壓會下降得更迅速，０．５?Ｃ倍率下，電壓降最校在不同放電??倍率下，所有電壓降－放電曲線的曲率變化基本一致。與方案??一中不同溫度影響下各曲線差別相比，不同倍率對電池放電??時電壓降與容量的相關(guān)性影響程度更校??同樣，可以根據(jù)實驗方案二得出放電容量與溫升曲線，如??圖６所示。??圖６?不同倍率放電條件下電池溫升與放電容量關(guān)系曲線??由圖可知，不同放電倍率下，鋰離子電池的放電溫升隨放??電倍率增大而增大，而放電溫升受不同放電倍率的影響較為??顯著。在０．５?Ｃ放電倍率下，放電過程中電池溫度基本保持不??變，整體溫升僅為１．７?Ｋ。在１?Ｃ倍率條件下，電池雖然有一部??分放電溫升，但整體溫升保持在穩(wěn)定水平，最大溫升出現(xiàn)在放??電結(jié)束階段，達到４．２?Ｋ。而在２?ＣＭ?Ｃ的放電倍率條件下，電??池的放電溫升顯著提高。在２?Ｃ放電倍率下，放電溫升開始有??了比較明顯的升高；在３?Ｃ倍率條件下放電溫升更明顯，在放??電結(jié)束時溫升已經(jīng)達到２９?Ｋ，而此時電池表面溫度已經(jīng)達到??５５?＂Ｃ?，接近一般電池的最高工作溫度；當放電倍率在４?Ｃ時，??電池的放電溫升更明顯，放電結(jié)束階段溫升已達到３９．７?Ｋ，而??此時電池表面中心溫度已經(jīng)接近６５?Ｘ：。??比較３?Ｃ與４?Ｃ倍率放電的溫升數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在放電開??始的前１５％?ＳＯＣ狀態(tài)下，二者溫升變化幾乎趨于一致，隨著??放電時間增加，放電容量增大，４?Ｃ倍率下

【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市循環(huán)工況下純電動汽車動力電池包溫度場分析[J]. 盤朝奉,李桂權(quán),陳龍,周孔亢.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(08)
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本文編號：3061077