锂离子动力电池的温升特性分析_李新静

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1、第３２卷第６期材料科学与工程学报总第１５２期Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．２０１４文章编号：１６７３－２８１２（２０１４）０６－０９０８－０５锂离子动力电池的温升特性分析李新静，张佳瑢，魏引利，刘炎金，丁绍玉（国轩高科动力能源股份公司，安徽合肥２３００１１）【摘要】锂离子动力电池在快速发展的今天，其安全性能越来越受到人们的关注，其中热量是影响电池安全性能的主导因素之一。为了研究电池在使用过程中的产热问题，本文根据锂离子动力电池在倍率放电时的温升数据模拟计算

2、了镍钴锰三元材料和磷酸铁锂材料电池及不同型号的磷酸铁锂电池的等效比热容，结果表明电池的制作材料和电池结构两个方面对电池等效比热容和电池温升数据都有影响，三元材料电池的温升速率比磷酸铁锂电池要快，体积较大极片较长的电池散热系统较差，温升较快。此结论为电池的制作工艺和材料的选择提供了依据，对锂离子电池安全性能的提升提供了数据支撑，对锂离子电池的发展具有深刻而有意义的影响。【关键词】锂离子动力电池；等效比热容；材料选择；电池结构；电池温升中图分类号：ＴＢ３４文献标识码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｐｅｃｉｆｉｃＨｅａｔｏｆＬｉｔｈｉｕｍ

3、－ｉｏｎＰｏｗｅｒＢａｔｔｅｒｙＬＩＸｉｎ－ｊｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉａ－ｒｏｎｇ，ＷＥＩＹｉｎ－ｌｉ，ＬＩＵＹａｎ－ｊｉｎ，ＤＩＮＧＳｈａｏ－ｙｕ（ＧｕｏｘｕａｎＨｉｇｈ－ＴｅｃｈＰｏｗｅｒＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｈｅｆｅｉ２３００１１，Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｏｄａｙ，Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｐｏｗｅｒｂａｔｔｅｒｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｆａｓｔ．Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｕｃｈｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ａｍｏｎｇｍ

4、ａｎｙｔｈｅｈｅａｔｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄｏｎｅｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｈｅａｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｕｓｅｏｆｂａｔｔｅｒｙ，ｗｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙｏｆＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２ｂａｔｔｅｒｙａｎｄＬｉＦｅＰＯ４ｂａｔｔｅｒｙｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔ

5、ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｄａｔａｏｆｒａｔｅｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｐｏｗｅｒｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｂｏｔｈｂａｔｔｅｒｙｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｂａｔｔｅｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ．ＴｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｒａｔｅｏｆＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２ｂａｔｔｅｒｙｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｆａｓｔｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃ

6、ｔｔｏＬｉＦｅＰＯ４ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｅｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｓｙｓｔｅｍｏｆａｂａｔｔｅｒｙｗｉｔｈｌａｒｇｅｒｖｏｌｕｍｅａｎｄｌｏｎｇｅｒｐｏｌｅｐｉｅｃｅｉｓｐｏｏｒ．Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｖｉｄｅｄｂａｓｉｃｉｄｅａｓｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｂａｔｔｅｒｙ，ａｎｄａｌｓｏｄａｔａｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｉｔａｌｓｏｈａｓａｐｒｏｆｏｕｎｄｉｎｆｌｕｅ

7、ｎｃｅｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｐｏｗｅｒｂａｔｔｅｒｙ；ｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙ；ｍａｔｅｒｉａｌｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｂａｔｔｅｒｙ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｏｆｂａｔｔｅｒｙ能好，无污染，无记忆效应等优点，在近几年的国内外１引言市场得到了迅速的发展，并成为继镍氢电池之后的新［１］一代可充电电池。锂离子电池在电子元器件，电动锂离子电池具有体积小，电压高，容量高，循环性车，航天领域都有很广阔的应

8、用前景。但是，在锂电池收稿日期：２０１４－０３－２１；修订日期：２０１４－０５－２０基金项目：国家８６３计划资助项目（２０１２ＡＡ１１０４０７）作者简介：李新静（１９８６－），女，河北人，助理工程师，研究方向：电池测试。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｎｊｉｎｇ０２４２＠１６３．ｃｏｍ。通