恒功率放電是電池實際運行工況中的典型放電方式,其放電過程中的產(chǎn)熱對電池的性能和安全運行有重要影響。為了研究恒功率放電方式下電池的產(chǎn)熱特性,首先建立了電化學(xué)-熱耦合模型;然后通過實驗驗證了模型的合理性;最后分析了放電過程電池內(nèi)部集流體、正負(fù)極和隔膜各層的產(chǎn)熱特性,討論了放電功率和正極電極厚度對電池內(nèi)部各層產(chǎn)熱量的影響。結(jié)果表明:在放電過程中負(fù)極產(chǎn)熱率的變化程度最大;放電功率對各層產(chǎn)熱量占總產(chǎn)熱量的比值影響不大,其中正極產(chǎn)熱量所占的比值最大（不同放電功率下的占比均在70%以上）;增大正極電極厚度可降低電池的產(chǎn)熱量,但隨著電極厚度的增大,其影響效果會降低。 

【文章來源】：華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,48(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

鋰離子電池模型計算域的示意圖

正負(fù)極的熵變可通過實驗確定[17- 18],其變化曲線如圖2所示。充/放電過程中固相擴(kuò)散系數(shù)、液相電導(dǎo)率和反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化均有顯著變化�？捎冒惸釣跛构奖硎旧鲜鑫锢砹侩S溫度的變化關(guān)系[19]:

放電過程的產(chǎn)熱量是影響鋰離子電池溫度分布的關(guān)鍵因素。放電功率(P)為32 W時鋰離子電池單元各層的產(chǎn)熱率隨放電時間的變化曲線如圖4所示。由圖4可知,正極的產(chǎn)熱率最大,負(fù)極次之,正負(fù)極集流體的最小。負(fù)極的產(chǎn)熱率變化程度最大,在放電過程中,初期基本不變,然后緩慢增大,最后急劇增大;正極的產(chǎn)熱率僅在放電后期急劇增大;隔膜和正負(fù)極集流體的產(chǎn)熱率基本保持不變。這與各層產(chǎn)熱率的來源有關(guān),隔膜和正負(fù)極集流體的產(chǎn)熱率只由不可逆歐姆熱組成,而正負(fù)極的產(chǎn)熱率還受到不可逆極化熱和可逆電化學(xué)熱的影響。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3364221