動(dòng)力電池能量密度的提升使得電動(dòng)汽車獲得了廣泛的應(yīng)用,但頻繁發(fā)生的電池自燃事故限制了電動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)能有效提高電池的安全性。因此,探究熱管理系統(tǒng)中的電池電化學(xué)-熱特性對電池安全性具有重要的意義。本文主要從以下幾個(gè)方面研究了圓柱形鋰離子電池電化學(xué)特性和熱特性,包括:電池試驗(yàn)及分析、電池電化學(xué)-熱耦合模型搭建及電化學(xué)-熱特性仿真研究,并基于模型優(yōu)化了電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸,論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:首先,對圓柱形三元鋰離子電池實(shí)施電化學(xué)及熱特性試驗(yàn),包括:電極參考電位試驗(yàn)、電池過電壓試驗(yàn)、混合脈沖功率特性試驗(yàn)（Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC）、不同工況下電池放電試驗(yàn)與溫度監(jiān)測、熵?zé)嵯禂?shù)試驗(yàn)。分析試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)果表明:放電容量受制于倍率與環(huán)境溫度,大倍率及低溫都將導(dǎo)致放電容量下降,這是由于該工況下電池內(nèi)阻和極化增大,故合適的工作條件對電池使用顯得至關(guān)重要。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),倍率1 C常溫25°C時(shí)電池放電容量較大且溫度增量最小,因此該工況可作為電池長期穩(wěn)定的工作條件。其次,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)及電池參數(shù)建立電池電化學(xué)-... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同形式的鋰離子電池Fig.1.1Differentstructureoflithium-ionbattery不同種類的鋰離子電池（Lithium-ionBattery）具有相同的工作原理

(a) 圓柱形 (b) 紐扣式(b) 方形 (d) 軟包式圖 1.1 不同形式的鋰離子電池Fig. 1.1 Different structure of lithium-ion battery離子電池（Lithium-ion Battery）具有相同的工作原理要依靠鋰離子在正負(fù)極之間的移動(dòng)來工作。充電時(shí)，，放電時(shí)則相反。鋰離子電池充放電示意圖如圖 1.2

首先基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)及參數(shù)分別建立了鋰離子電池電化學(xué)模型和熱模溫度對模型進(jìn)行耦合，獲得電化學(xué)-熱耦合模型。之后，在不同工況性和溫度特性進(jìn)行了驗(yàn)證。在模型得到驗(yàn)證之后探究了電池內(nèi)部電化學(xué)特性，先后分析了鋰離布規(guī)律，并對正極材料顆粒尺寸進(jìn)行優(yōu)化。然后，基于電極材料顆對電池電化學(xué)特性進(jìn)行敏感性分析。最后，研究電極和隔膜尺寸對電容量和放電平臺(tái)考慮優(yōu)化了電極尺寸。主要研究電池的熱特性，首先通過模型仿真出電池的內(nèi)部溫度分布，系統(tǒng)研究電池和電極的產(chǎn)熱特性及產(chǎn)熱分布，并分析了電池內(nèi)部積和反應(yīng)速率常數(shù)對電極產(chǎn)熱的影響。最后，探究電池外部參數(shù)傳影響并對該參數(shù)做了優(yōu)化處理。對本文的工作進(jìn)行總結(jié)，指出本文研究的不足之處，并給出需要改究工作。

【參考文獻(xiàn)】：
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