电动汽车锂离子电池的生热特性

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1、学兔兔www.xuetutu.com摘要：对锂离子电池生热特性的研究是电动汽车动力电池热管理设计的基础。文章以电动汽车用l1A·h电池单体为例，进行有限元建模分析，比较了它在不同环境温度下的生热特性。经过试验验证，测试结果与仿真分析相符合，该电池在环境温度为一20～40℃时以1C放电终止，温升为20℃左右。指出由于该电池推荐工作温度为30～55cC，因此使用时电池外部应配有加热系统；当电池放电倍率始终小于1C时，可不配置强制冷却系统。关键词：电动汽车；锂离子电池；生热特性ThermalPerformanceofLithiu

2、m--ionBatteryinElectricVehiclesAbstract：ResearchonthermalperformanceofLithium—ionbatteryisthe~undationofbatterypackthermalmanagementofelectricvehicles．TakingakindofLithium—ionbatterywith11A‘hratedcapacityappliedonanelectricvehicle，finiteelementmodehnganalysisiscon

3、ducted，andthermalperformanceatdifferentambiancetemperatureiscompared．Throughexperimentalverification．simulationanalysisisconsistentwithtestresults．Attheambiancetemperatureof一20~40℃，thebatteryisstoppingdischargeby1Candtemperatureriseisabove20℃．Itisindicatedrecommen

4、dedworkingtemperatureofthebatteryis30~55℃．heatingsystemmustbeallocatedinbatteryexternal，whenthedischargerateisbelow1C，coolingsystemcannotbeallocated．Keywords：Electricvehicle；Lithium-ionbattery；Thermalanalysis与铅酸和镍氢电池相比较，锂离子电池具有安全等组成。性好、比功率和比能量大、循环寿命长及环保性好等优锂离子电池内部

5、产生的热量主要由4部分组成]：势，已在军用和民用方面被广泛应用。但其充放电性能1)由于电池内部的化学反应而产生的热量，这部分热容易受温度影响，比如同一辆配备锂离子电池的纯电量用Q表示，Q在充电的时候为负值，在放电的时候动汽车，其续驶里程在冬季和夏季可相差13％～20％。为正值；2)电池在充放电过程中，由于电池的极化，电同时电动汽车上的锂离子电池工作环境相对恶劣，不池的平均电压会与开路电压有所偏差，这种偏差也将确定工况多，因此有必要对电池单体工作状态的生热会导致热量的产生，这部分热量用Q。表示，Q。在充放情况进行研究，为合理

6、匹配电池热管理系统提供数据电的时候都为正值；3)由于电池内部的电阻产生的热量，支持。这部分热量用Q表示，在充放电的过程中Q都为正1锂离子电池结构与生热机理值；4)在电池的电极中自放电的存在会导致电极的分解，电池单体由正极、负极、隔膜、电解液、极柱和外壳由于电极的分解而产生的热量用Q表示，Q在充放电一26一学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com要求来确定，一般来说可确定步长为0．001。(i)——费用函数对可靠性求导，(i)=}。d2)计算系统可靠度尺八R

7、。，R，⋯，尺一，尺)，表示的意义是，单位费用的增加引起系统可靠判断是否是预定的可靠度。。若R<尺。，表明未达性的增加，它表明费用变化对整个汽车供应链系统可到系统可靠性的要求，程序转入3)；若R≥，记录各靠性的影响情况。因此，当某个底事件的重要度最大底事件的可靠度值，程序结束。时，表明该底事件对系统可靠性的提高影响最大。所3)计算各底事件的重要度(i=1，2，⋯，u+6n)，并以，文章通过比较各底事件的重要度来选择优化单元，对其进行比较，记(∈i)=max{PI，尸2，⋯，1，令并通过迭代步长进行算法推进，直至满足系统可靠

8、性RK=尺^斗△R。的要求，这样分配的各底事件的可靠性是最经济的。4结论算法的程序流程图，如图6所示。文章借鉴机器零部件的可靠性分配方法，根据可靠性工程中可靠性成本函数的规律，构建了汽车供应链可靠性预估成本函数，建立了汽车供应链可靠性的分配模型，并根据汽车供应链可靠性与成本的微分性质，构建了以重要度最大