大容量锂离子动力电池热特性的实验研究_任保福
化成工艺对磷酸铁锂锂离子电池性能的影响
化成工艺对磷酸铁锂锂离子电池性能的影响闻人红雁;毛松科;田德祥【摘要】采用磷酸铁锂-石墨作为正负极材料制备超大容量叠片式单体电池(200Ah),分析两种不同化成工艺对锂离子电池性能的影响.分析了不同化成工艺后对应的电池负极的表面情况、电池内阻大小以及单体电池放电容量和循环性能等.结果显示,适当降低充电电压,有利于负极表面SEI膜的形成,并且形成的负极极片表面光滑,制备的电池具有更好的化成性能和循环性能.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】4页(P372-374,426)【关键词】磷酸铁锂大容量电池;化成工艺;循环寿命【作者】闻人红雁;毛松科;田德祥【作者单位】浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400;浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400;浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400【正文语种】中文【中图分类】TB34随着石油资源的枯竭和价格高涨以及环境污染问题的日益突出，电动汽车包括纯电动、混合动力汽车受到世界各国的广泛重视，而高性能的动力电池是电动汽车的核心技术之一。
锂离子电池具有高比能量、无记忆效应、绿色环保等特点，作为电动汽车用动力电池具有其它二次电池无法比拟的优势［1-3］，特别是以橄榄石结构LiFePO4为正极材料的锂离子电池，以其资源丰富、环境友好、价格低廉、循环性能好以及过充电安全性高等优点，成为目前车用动力电池的首选之一［4-6］。
在锂离子电池制备过程中，化成是一道重要的工序，化成即对注液搁置后的电池进行首次充电，形成固体电解质界面膜（SEI）的过程［4-5］。
不同的化成工艺形成的SEI膜则有所不同，SEI膜的形态直接影响单体电池的综合性能，特别是对电池的循环性能影响巨大［7-9］。
传统的小电流预充方式有助于稳定的SEI膜形成，然而长时间的小电流或高截止电压充电会导致形成的SEI膜阻抗增大，从而影响电池的循环性能、倍率性能等。
锂离子电池可逆与不可逆生热特性研究
锂离子电池可逆与不可逆生热特性研究可逆生热特性是指在电池充放电过程中，由于电化学反应释放或吸收的热量可以完全利用的特性。
锂离子电池的可逆生热主要来自于锂的离子在正负极之间的迁移和嵌入/脱嵌过程中的电化学反应。
在充电过程中，锂离子从正极向负极迁移，同时通过化学反应与负极材料发生嵌入反应；在放电过程中，锂离子从负极向正极迁移，同时与正极材料发生脱嵌反应。
这些电化学反应释放或吸收的热量可以通过设计合适的散热系统进行控制和利用，以提高电池的能量效率。
不可逆生热特性是指在充放电过程中无法完全利用的热量。
不可逆生热主要来自于电池的内阻和电化学反应的不完全转化。
电池内阻会导致在充放电过程中产生大量的电阻热，这部分热量无法被利用，并会引起电池温升。
此外，电化学反应的不完全转化也会导致能量的损耗并产生额外的热量。
不可逆生热特性对电池的性能和安全性有着重要的影响。
首先，不可逆生热会导致电池温升，这可能引起热失控和安全问题。
其次，不可逆生热也会减少电池的可用能量，并降低电池的能量效率。
为了降低不可逆生热特性，可以采取以下措施。
首先，改进电池的设计，减小电池的内阻，以减少由于电阻热引起的能量损耗。
其次，优化电池的材料选择和制备工艺，提高电化学反应的转化效率。
此外，设计合理的散热系统，将电池产生的热量有效地散发出去，也是降低不可逆生热特性的关键。
在锂离子电池的研究中，对于可逆和不可逆生热特性的研究可以通过热分析技术（如差示扫描量热仪）和数值模拟方法来进行。
通过这些方法，可以测量和分析锂离子电池在不同充放电条件下的热量释放情况，并找到减少不可逆生热的途径。
总之，锂离子电池的可逆和不可逆生热特性对电池的性能和安全性有着重要的影响。
通过对其研究，可以提高电池的能量效率和使用寿命，并为电池的设计和制造提供指导。
锂离子电池充放电过程中的热特性研究
2.2环境温度的影响
为了研究外界环境温度对LiCoO2电池吸放热的影响，将电池放到等温量热仪中，并控制电池温度为20 ℃，通过充放电仪，将LiCoO2电池充至满电状态，并静置1 h，再在某一温度下进行恒流放电。在不同环境温度下，电池放热功率及放热量与时间变化曲线如图3所示。
在不同环境温度和不同放电倍率下，锂离子电池平均放热量如表2所示。由图3和表2可以看出，在同
1实验方案
为了实现不同倍率及温度的测试，锂离子电池热特性实验平台如图1所示。主要包括电池、等温量热仪、电池充放电柜等设备。测试电池为某公司生产的18650LiCoO2电池，容量为2 000 mA·h，标称电压为3.7 V。为了确保电池正常充放电，根据GB/T31486—2015[20]对充放电仪编写如下程序：充电时，设置恒流充电终止电压为4.2 V，恒压充电终止电流为10 mA;放电时，设置恒流放电终止电压为3.0 V。等温测量仪的作用是记录充放电过程中电池的吸放热数据及提供实验过程中所需要的环境温度，以此来模拟锂离子电池在不同环境温度下真实的吸放热状态。电池充放电设备为青岛美凯麟科技股份有限公司的MCT8-50-05充放电仪。实验过程中，锂离子电池置于isoBTC等温量热仪（设备可使用温度范围：-40～200 ℃，温度精度为0.01 ℃）内，在其表面布置温度传感器和功率加热片（将电池温度维持在设定温度），实时采集实验数据。
锂离子电池充放电过程中的热特性研究
一种圆柱形锂离子电池的热特性实验分析
一种圆柱形锂离子电池的热特性实验分析1 概述锂离子电池作为电动汽车较为理想的能量存储载体成为电动汽车领域应用广、发展快的电池之一，其大规模、大容量的应用模式要求对其电池使用特性进行全面深入的研究。
由于动力电池作为能量存储单元需要成组应用，在电解质、隔膜、包装工艺等因素的影响下，其电池工作热特性是影响动力电池性能、整车性能及安全性的重要因素。
在高温高功率的运行工况下电池充放电产生的热量无法及时散出，会引起电池内部热量的积累，温度的上升，如不加以控制会导致电池发生热失控，引起电池的燃烧或爆炸从而引发安全事故。
在低温下电池内部的电化学反应速度变慢，电池内阻增大，使得电池在低温下放电能力下降，特别是大电流放电能力，同时低温下电池对电流的接受能力也有较大程度的下降，使得电池低温下无法充电，或者只能使用小电流长时间充电，这直接影响到电池的运行状况和运营成本。
因此，拥有良好热特性的动力电池单体是电动车辆正常高效运行的保证，对电池单体的热特性试验研究可为电池的热管理系统以及电动汽车整车控制系统提供可靠的依据。
2 电池热特性试验本次试验使用的电池为某圆柱形电池，其外形如图1所示，其基本材料特性见表1。
利用导热硅胶将温度传感器（精度±2℃）粘贴在电池表面，4个单体上共排布了16个传感器。
传感器粘贴如图2所示。
该试验为电池的热特性试验，分别在外界环境温度-10℃、0℃、25℃和45℃的条件下，对四个电池进行0.5C、1C、2C和3C倍率的充放电的试验，记录了充放电过程中的电流、电压以及温度等参数的变化。
3 试验结果分析3.1 电池放电温升特性（1）不同倍率下电池单体放电温升取电池单体上的温度传感器的平均值为电池单体温度，比较在-10℃下不同倍率的溫升，结果如图3所示。
在-10℃下，随着放电电流的增加，电池的温度上升越快，并且温度极值越高。
放电初期电池的温升较快，紧接着温升幅度放缓并在后期的温度快速上升。
温升放缓的主要原因是放电过程温度上升，电池内阻随之降低;放电后期容量降低使得内阻增大的幅度大于温升使得电池内组减小的幅度，而导致温度快速上升。
《锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述3600字》
锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述目录锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述 (1)1国内外锂离子电池研究历程 (1)12不同荷电状态下受热的锂离子电池热失控研究 (3)参考文献 (4)1国内外锂离子电池研究历程锂离子电池作为清洁、无污染的新型储能装置成为诸多领域的主要动力供应源，其在日常应用过程中会遇到的普遍问题即为电池容量的衰减致使的电池老化，导致容量衰减较为常见的因素有电池的长循环充放电、过充过放等，这由锂离子电池的正负极材料及工作原理决定。
在目前国内外开展的研究工作中，对锂离子电池循环过充放电及电极材料的影响机理的研究取得了一定进展。
长循环或者以较大电流充放电时会引起锂离子电池内阻发生变化。
在实际应用中，由于各种人为原因，锂离子的电池通常会过度充电或过度放电。
因此，对锂离子电池的过充和过放进行研究，不仅可以弄清电池在过充和过放过程中的热行为，而且可以加深对锂离子电池过充和过放热失控原因的认识，掌握失控发热的主要原因。
国内学者对过充锂离子电池的热失控安全性进行了系统的研究。
2017年，叶佳娜[13]通过定量测定过充和热失控的临界条件，从三个方面研究了电池过充和热失控的机理，为锂离子电池的工业应用提供了理论依据和技术支持。
顾宗玉等人[14]于2018年对锂离子电池在过充条件下的热失控爆炸事故进行了研究，选取了100%SOC、50%SOC和0%SOC的电池进行实验，得出了随着荷电状态的变化，锂离子电池热失控反应后的痕迹特征有很大的不同的实验结论。
2019年，朱晓庆等[15]以锂离子动力电池单体为研究对象,研究其在不同充电倍率条件下的行为特性。
结论指出充电倍率的增大会使锂电池热失控峰值温度及电压都升高，其研究为锂离子电池的安全性设计及如何管理电池故障提供了建议。
事实上，关于过充放电对锂离子电池安全性能的影响国外也进行了许多相关的研究。
2019年，Huang等[16]研究了不同的电池封装方式对锂离子电池过充电时的热失控行为的影响。
锂离子动力电池温升特性的研究
图 1 实际电池和电池模型
( 2 ) 电 池 的 物 性 参 数 为: Q = 1 930kg /m3,
cp = 01910kJ/ ( kg# K), K= 0175W / (m# K ); 初始温 度 t0 = 27e , 电池 周围流体温度 tf = 27e , T f = tf + 273。
( 3) 换热系数 [ 6 ] 主要由两部分组成, 一部分为
( 4) 电池三维非稳态导热方程描述为
Qcp
99TS= K
92T 9x2
+
92T 9y2
+
92T 9z2
+ qV
( 14)
# 322#
汽车工程
2010年 (第 32卷 )第 4期
式中 T 为电池温度, K。
( 5) 边界条件 (以 x方向为例 )
-
K
dT dx
|x =
l
=
h
(T
|x =
l
-
Tf )
2010年 ( 第 32卷 )第 4期
汽车工程 Automotive Enginee ring
2010( Vo.l 32) No. 4
2010066
锂离子动力电池温升特性的研究*
张志杰, 李茂德
(同济大学机械工程学院, 上海 201804)
[摘要 ] 介绍了锂离子动力电池的发热机理。基于锂离子动力 电池内阻引 起的温升特 性, 建 立动力电 池传热 模型, 通过模拟计算得出电池内部温度分布及电池温升随放电倍率变化的规 律。最后 对锰酸锂电池进行内阻实 验, 揭示了电池内阻随电池 温度和 SOC 变化的规律。
电池组电压 [ 4 ]
Ub = N sUc + Ib
锂离子电池热特性参数测量方法研究
锂离子电池热特性参数测量方法研究姜余;陈自强【摘要】目的针对深海等极端环境下载人潜水器锂离子动力电池热管理问题,对10 Ah三元镍钴锰锂离子电池展开热特性参数测量方法研究,为锂离子电池热管理建模提供理论依据.方法首先利用精密测量仪器并结合传热学原理对电池导热系数进行计算,其次基于电池温度与环境温度跟随的控制策略搭建高精度的绝热实验箱.绝热环境下,电池的实际产热将会完全转化为自身的内能,与外界之间没有热量交换.在绝热实验箱中利用脉冲测试方法辨识三元镍钴锰锂离子电池的比热容.结果热物性参数测量结果具有较高准确性,带入热模型中的温度计算结果与实际温度测量结果绝对误差不超过0.5℃,平均相对误差为0.0184.结论基于实验方法得到的电池热特性参数能够反映锂离子电池的热状态,测量结果与实际值误差在可接受范围之内.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2018(015)012【总页数】5页(P60-64)【关键词】镍钴锰酸锂电池;热特性参数;热管理;绝热环境【作者】姜余;陈自强【作者单位】上海交通大学海洋工程国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TM912近年来，随着世界各国对海洋资源开发的逐渐重视，各种新型海工装备逐渐走进人们的视野。
我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器，创造了世界同一级别深海载人潜水器作业时间最长的纪录，该载人潜水器以锂离子电池为动力源，可实现快速上浮和下潜，增加在深海作业的时间。
锂离子电池相比于其他类型电池有能量密度大、无记忆效应、自放电少等优点[1]，然而锂离子电池的性能与工作温度密切相关。
温度过高将会严重影响锂离子电池的寿命，甚至会造成锂离子电池自燃的严重后果[2-3]。
温度过低时，锂离子电池性能大幅度降低，内阻显著增大，在极寒环境下，甚至会导致无法正常放电[4]。
锂离子电池热特性研究及实例仿真分析的开题报告
锂离子电池热特性研究及实例仿真分析的开题报告一、选题背景及意义随着现代社会电子产品的大规模应用，对电池的性能和安全要求也越来越高。
锂离子电池因其高能量密度、轻量化、使用寿命长等优势被广泛应用于电动汽车、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等各种移动设备中。
但是，锂离子电池也存在着一定的安全隐患，例如过充、过放、过热等情况容易导致电池燃烧或爆炸等危险事故。
因此，研究锂离子电池的热特性是非常必要的。
锂离子电池在充放电过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，会导致电池的温度升高。
当电池温度过高时，电极材料会发生变化，从而影响电池的性能和使用寿命。
因此，对锂离子电池的热特性进行研究，有利于提高电池的性能和安全性。
二、研究内容及方法本研究主要针对锂离子电池的热特性进行研究，包括电池的热发散和热传导特性。
研究内容如下：1. 锂离子电池的热特性测试。
通过实验探究不同充放电状态下的锂离子电池的温度变化规律，并观察电池的温度变化情况。
2. 锂离子电池的热模型建立。
建立锂离子电池的热模型，对电池的热发散和热传导过程进行仿真模拟。
3. 锂离子电池热特性仿真分析。
基于锂离子电池的热模型，利用有限元仿真软件对电池的热特性进行仿真分析，分析电池的温度分布、热传导、热发散等特性。
三、预期研究成果及意义通过本研究，我们可以得到锂离子电池在不同工作状态下的热特性表现，并建立锂离子电池热模型，对电池的热特性进行仿真分析。
预期研究成果如下：1. 锂离子电池热特性测试数据。
在实验中得到不同充放电状态下的锂离子电池的温度变化规律，并观察电池的温度变化情况，对数据进行分析整理。
2. 锂离子电池热模型建立。
通过建立锂离子电池的热模型，对电池的热发散和热传导过程进行仿真模拟，得到电池的热特性数据。
3. 锂离子电池热特性仿真分析。
基于锂离子电池的热模型，利用有限元仿真软件对电池的热特性进行仿真分析，分析电池的温度分布、热传导、热发散等特性，为电池的设计和优化提供参考。
18650型锂离子动力电池热特性研究
18650型锂离子动力电池热特性研究冯能莲;马瑞锦;陈龙科【摘要】To research the thermal security of lithium-ion power battery used in electric vehicles, with 3.2 Ah lithium-ion power battery as the research object, a three-dimensional mathematical model was built to analyse the thermal characteristic of lithium-ion power battery in the state of different discharge rates and different ambient temperature by the simulation and experiment temperature on the thermal characteristics of lithium-ion power battery were investigated. The results illustrate that temperature rising curve of the lithium-ion battery is nonlinear, the temperature rise rate increases obviously at the end of discharge; the temperature rising and temperature rising rate increase with the increasing of the charge/discharge rate; their temperature variation trends are basically the same, so the mathematical model can accurately describe the thermal behavior of the lithium-ion battery. The simulation and experimental analysis of thermal characteristics of lithium-ion battery could provide abundant data basis for studying temperature rising of battery pack and design of thermal management system.%针对电动汽车用锂离子动力电池热特性,以3.2Ah锂离子动力电池为研究对象,建立了锂离子动力电池的热模型.分别对锂离子单体电池在不同放电倍率、不同环境温度下的热特性进行了仿真和实验.结果表明,锂离子电池温升呈现非线性特征,在放电末期温升速率明显增大;锂离子电池的温升和温升速率随着放电倍率的增大而增大;仿真温度和实验温度变化趋势基本一致,说明所建立的数学模型能够较准确地描述锂离子单体电池放电过程热行为.进行锂离子单体电池热特性仿真和分析,可以为热管理系统设计提供依据.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)004【总页数】4页(P564-567)【关键词】电动汽车;锂离子动力电池;数学模型;热特性;热管理【作者】冯能莲;马瑞锦;陈龙科【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124;新能科技香港有限公司,中国香港 999077【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、能量效率高、自放电率小、循环寿命长、无记忆效应等优点[1-2]，广泛应用于电动汽车。
锂离子电池可逆与不可逆生热特性研究
摘 要 ：以商用圆柱形 18650 电池为研究对象，利用 Bernardi 简化生热模型，综合考虑了电池单体在不同温度、不同荷 电状态（SOC）下的实际生热情况，通过混合脉冲功率性能放电测试（HPPC）和开路电压测试，拟合得到电池单体生热、 直流内阻与 SOC、温度的函数关系。结果表明，电池单体的生热与温度、SOC 有很大关联，建立的单体生热模型可为 动力电池包热管理的模拟和优化提供参考。124Biblioteka 汽车工程学报第9卷
忽略生热特性对电池电化学反应过程以及单体空q =间I 上温度的不一致性等因素的影响，利用集总参数思
(UOCV温−度U ，) −KI；T dUdTOCV
为电池开路电压的温度系数，V/K。
想简化成一维热模型。在最初的研究中，BERNADI q 为负表示放热。
等 [1] 将电池生热分成不可逆热和可逆热两部分，研
究了温度对电池特性参数的影响。INUI 等 [4]、LIU 体，利用电池直流内阻 R 来等效电池生热，进一步
等 [5]、KARIMI 等 [6] 研究了 SOC 和温度与电池生热 简化生热模型，如式（2）所示。
的关系，为电池单体生热模型的建立提供了建议。 本文选用 Panasonic NCR18650B 商用钴酸锂电
关键词：电动汽车；锂离子电池；生热；热管理
中图分类号：TM911
文献标识码：A
DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2019.02.07
Investigation on Reversible and Irreversible Heat Generation of Lithium-Ion Battery
第9卷 第2期 第220期19 年 3 月
汽车工程学报 李维C平hin等ese： J锂ou离rn子al电 of池 A可ut逆om与o不tiv可e 逆En生gi热ne特er性in研g 究
大尺寸锂离子电池放电时生热分析与实验
大尺寸锂离子电池放电时生热分析与实验宋新南;叶海军【摘要】针对大尺寸锂离子电池发热量大,温度分布不均匀等热安全性问题,以45 Ah方形磷酸铁锂电池为例,建立了包括极柱、内芯、外壳等部件的锂离子电池单体几何模型.考虑到温度和放电深度对电池单体内阻的影响,使用Bemardi模型计算出锂离子电池的生热速率,研究了电池单体在不同放电倍率和不同温度下的温升变化情况,并进行了相应的实验验证.研究结果表明:大尺寸锂离子电池的放电倍率越大,温度越低,电池的温升速率越快,温度变化越大.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)002【总页数】4页(P234-237)【关键词】锂离子电池;放电;生热速率;仿真;温升【作者】宋新南;叶海军【作者单位】江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013;江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TM912节约能源、减少温室气体排放等优势让新能源汽车得到了迅速发展，而动力电池作为新能源汽车的主要动力来源，其性能的优劣将直接影响电动汽车的性能[1]。
随着电池比功率的增加，产热量也随之增加，温度过高和温度分布不均匀等热安全问题不容忽视[2]。
近几年发生的电动汽车电池爆炸燃烧的事件层出不穷，因此研究锂离子电池在不同条件下的温度分布，对电动汽车电池包热管理系统的设计具有重要意义。
综合考虑空间利用率和电池组热管理系统的特点，目前纯电动汽车采用方形锂离子电池已经成为趋势。
CHEN等人首先提出了方形锂离子电池的三维模型，考虑到了电池外壳的热阻与热容量对电池散热性能的影响，研究结果表明：电池单体放电结束后的温度分布不均匀，最高温度出现在中部偏下的部位，通过强制对流的方法可以有效抑制最高温度，但是会降低电池温度的均匀性。
张松通[3]等人研究了在不同放电倍率下的电池的温度变化情况，研究结果表明锂离子电池在放电初期和放电末期的产热速率较高。
Veth等[4]对50 Ah的方形锂离子电池进行了热特性分析，研究发现：电池组的单体电池温度梯度随放电电流的增大而增大，单体的高温区域偏向于负极极耳一侧。
锂动力电池电化学-热特性建模及仿真研究
锂动力电池电化学-热特性建模及仿真研究作者：李静静陈萌来源：《森林工程》2020年第06期摘要：為透析电动汽车车用锂动力电池的产热问题，以某 68 Ah 动力锂电池为例，构建锂动力电池三维电化学-热模型，并通过不同放电倍率条件下电压与温度的变化，验证该模型的准确性。
最后，利用构建的锂动力电池模型对电池单体和电池组在不同工作条件下的热特性进行仿真分析。
研究结果表明，锂电池放电倍率越高电池表面升温越高，且电池组中的电池升温幅值大于电池单体的升温幅值，这主要是由于电池集聚效应引起电池组在各方向的散热不同所致，正是电池的集聚效应造成电池单体和电池组表现出不同的热特性。
关键词：锂电池;电化学-热模型;热特性;产热中图分类号：TM912;U469.72 文献标识码：A 文章编号：1006-8023（2020）06-0087-08Modeling and Simulation Study of Electrochemical and ThermalCharacteristics of Lithium Power BatteryLI Jingjing， CHEN Meng*（School of Traffic and Transportation， Northeast Forestry University， Harbin 150040，China）Abstract：To analyze the heat generation problem of EV vehicle power lithium battery， a 3D electrochemical-thermal model of lithium battery was constructed with a 68 Ah power lithium battery as an example. The accuracy of the model was verified by the changes of voltage and temperature under different discharge ratio. Finally， the thermal characteristics of the single lithium battery and battery pack under different working conditions were simulated and analyzed by using the lithium battery model. The results showed that the higher the discharge rate of lithium battery， the higher the temperature rise on the surface of the battery， and the temperature rise of the battery in the battery pack was more than that of the single battery， which was caused by the heat dissipation of battery pack in all directions caused by battery agglomeration effect. Meanwhile， it was the agglomeration effect of the battery that caused the cell and battery pack to exhibit different thermal characteristics.Keywords：Lithium battery; electrochemical-thermal model; thermal properties; heat generation收稿日期：2020-07-21基金项目：国家自然科学基金（31470611）;中央高校基础科研业务费（2572018EB03）第一作者简介：李静静，硕士研究生。
锂离子蓄电池电芯产热特性的实验研究
202015/309锂离子蓄电池电芯产热特性的实验研究张迪王枭飞摘要本文通过实验方法对锂离子蓄电池的电芯产热特性进行了实验研究，并对电芯产热速率与充电时间的关系曲线进行了拟合，拟合结果对蓄电池的发热特性研究具有一定参考价值。
关键词蓄电池；热特性；热模型中图分类号:TM912文献标识码:ADOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.15.064张迪1988—/男/汉族/河北邢台人/博士/工程师/后勤保障部工程质量监督中心/研究方向:国防工程内部设备(北京100000)王枭飞后勤保障部工程质量监督中心(北京100000)AbstractIn this paper,the heat generation characteristics of lithium-ion battery has been studied by experimental method,and the curve between the heat generation rate and the charging time is fitted.The fitting results have certain reference value for the study of the heat generation characteristics of battery.Key WordsBattery ;Thermal characteristics ;Thermal model在节能减排的社会背景下，电动汽车已成为汽车产业的重要发展趋势，而制约电动汽车发展的最大瓶颈即为大型锂离子电池。
锂电池在充放电过程中产生的热量等相关问题对其使用寿命和安全性能造成较大影响。
本文通过实验方法对锂离子电池热参数和电池产热进行了分析和研究。
1锂离子电池的热模型锂离子电池在充放电过程中的产热主要分为以下三个方面：由锂离子电池内部化学反应而产生的可逆热，电池的欧姆产热以及极化产热[1，2]。
【doc】锂离子电池负极材料a-Fe2O3的水热合成与性能研究
锂离子电池负极材料a-Fe2O3的水热合成与性能研究锂离子电池负极材料—Fe2O3的水热合成与性能研究李娟,任保平(新疆大学化学化[学院,新疆乌鲁木齐830046)摘要:用水热反应法合成了几种具有不同形貌的低维纳米结构的—Fe20.材料.通过X射线衍射和透射电镜等测试手段对材料微观结构和形貌做了表征.分析探讨了不同沉淀剂和沉淀剂浓度对产物形成机理的影响.表活剂的存在对材料微观形貌的影响,以及微乳液体系在水热合成中的尝试应用等问题.将合成的a —Fe20.材料组装成模拟电池进行恒电流充放电测试.考察了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果证明,随着材料微观形貌和粒径的改变,其电化学性能也有明显的差异.部分合成材料具有较好的电化学性能,具有较大的放电比容量和稳定的循环充放电性能.关键词:一Fe20.;水热法;负极材料;锂离子电池中图分类号:TM912.9文献标识码:A文耄编号:1002—087X(2010)09—0881-04 HydrothermalsynthesisandelectrochemicalpropertiesofGc—Fe2O3as anodematerialsforlithium—ionbatteriesLIJuan.RENBao—ping (CollegeofChemistryandChemicalEngineering,Xi~iangUniversity,UrumqiXi~iang830 046,China)Abstract:Severallow—dimensionalnanostructureCf—Fe203materialswithdifferentmicromorphologiesweresynthe- sizedbyhydrothermalmethods.Thecrystallinestructureandmorphologyoftheas—synthesizedpowderwascharac-terizedbyX-raypowderdiffraction(XRD)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).Someproblemsweresys—tematicallydiscussed,suchastheeffectofthevarietyandconcentrationoftheprecipitatorson formativemechanismofthematerials,theeffectofthesurfactantonmorphologyoftheparticles,andtheattemptofmi croemulsionsysteminhydrothermalmethod.Theelectrochemicalpropertiesof—Fe203asanodematerialsforlithium—ionbatterieswere investigatedbygalvanostaticcharge—d{schargetests.Andtheresultsindicatethatthechangesofmorphologyand particlesizehavegreateffectontheelectrochemicalpropertiesofthesamples.Thepreparedr od-likecr-Fe203has alargerdischargecapacityandbettercycleperformance.KeyWOrds:—Fe2O3:hydrothermalmethod;anodematedais;fithIum—ionbatteries氧化铁原料丰富,价格便宜,环境友好,且有多种性能各异的存在形式,而纳米Fe:0,在光,电,磁等许多方面都具有完全不同于体相材料的独特特性,使其在催化,颜料,磁性存储器,生物医疗,气敏元器件等许多领域广泛应用[1-5】.在这些应用中,纳米Fe2()的颗粒形貌和尺寸对性能有着至关重要的影响.因此,许多研究者都在通过不同的合成方法,控制精细的合成条件,以期达到制备形貌可控,尺寸均一,性能稳定的纳米Fe0材料q.因为a—Fe0相对于LWLi的电位在1.1V以下,且其理论比容量远高于石墨类材料的理论比容量,所以它很快也成为锂离子电池负极材料的一个研究热点[11-|51.水热法具有产物纯度高,分散性好,粒度易控制等优点,使得普通条件难以溶解或者不溶解的物质溶解并且重结晶_l6].在亚临界和超临界水热条件下,由于反应处于分子水平,反应活性提高,水热反应可以替代某些高温固相反应.又由于水热收稿日期:2010—04—20基金项目:国家自然科学基金的资助(20663006)作者简介:李娟【1972一l,女,河南省人,副教授,主要研究方向为储能电极材料的制备和性能.881反应的均相成核及非均相成核机理与固相反应的扩散机制不同,此外还可以通过添加不同的表面活性剂,以及改变反应温度或者反应时间来影响和控制产物颗粒的形貌,结构及尺寸,因而可以合成出一些新型结构的化合物材料lJ7_】.本文利用水热反应法合成出了一系列具有不同形貌的零维和一维纳米结构的a—FeO,并对其作为锂离子电池负极材料的电化学性能做了研究.1实验1.1试剂和仪器硝酸铁[Fe(NO3)3-9H:0],氢氧化钠(Na0|I),脲(H2NCONH2),酰胺,环己烷,十六烷基三甲基溴化胺(CTAB),正戊醇,乙炔黑,聚偏氟乙烯(PVDF),N一甲基吡咯烷酮,以上试剂均为分析纯.实验用水为去离子水.日本理学H600型透射电子显微镜;日本理学D/max2400型x射线衍射仪,辐射源为Cu靶(=0.154056 nm);LAND电池测试系统(武汉金诺电子有限公司).2010.9V oI34NO91.2样品的制备取0.005mol的Fe(NO)?9H,O和0.03toolNaOH溶于30mL去离子水中,磁力搅拌15min得到氢氧化铁悬浊液.再将烧杯中试剂转入到聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,在160℃反应24h取":反应釜,待自然冷却后用去离子水和无水乙醇交替抽滤洗涤,将得到的沉淀放人50℃真空十燥箱烘4h,得到样品a.将NaOH的.}}j量分别提高至0.075mol和0.15mol,其它条件不变,得到样品b和C.将上述制得的样品a在马弗炉中300℃热处理1h,得到样品d.取0.005mol的Fe(NO)?9H,O和0.03molNaOH溶于30mL浓度为1mol/L的酰胺水溶液巾,制备及处理过程与上同,得到样品e.取0.005tool的Fe(N0?9H2O和0.015mol脲溶于30mL去离子水中,磁力搅拌15min再将烧杯中试剂转入到聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,在120℃反应24h?取fH反应釜,经过相的洗涤和烘1:过程得到样品取25mL环已烷,5mL戊醇,lgCTAB在烧杯中磁力搅拌15min,然后加入O.005mol的FefN03)?9H,O和0.015mol 脲再搅拌30min.再将烧杯If1试剂转入到聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,在120℃反应24h.取反应釜,经过相同的洗涤和烘干过程得到样品g.1.3电极的制备及测试电极片的制备:将样品,乙炔黑和PVDF以80:10:10的质量比混合研磨10min,加入适量N一甲基吡咯烷酮,拌成浆状,均匀地涂在打磨过的铜片上.将涂好的铜片放入真空十燥箱中120℃干燥6h.电池的组装:将制成的电极片以金属锂片为对电极,电解液是1.0mol/LLiPF的碳酸乙烯酯(Ec)和碳酸二乙~(DEC)混合液,隔膜为Celgard2400,在充满氩气的手套箱中组装成模拟电池,静置24h.jIJLAND电池测试系统对模拟电池进行恒电流充放电测试,充放电测试电压范围是0.05～2.0V,电流密度为0.05～0.6mA/cm.2结果与讨论2.1XRD结果分析l是样品a～e的x射线衍射谱图.通过Ll~x,t发现,样品a在20为21.2.,26_3.,33.2.,36.6.,41.2.,53.2.等主要位置的衍射峰与止交相口一FeOOH的标准图谱(JCPDSCardNo.29—0713)完全一致,可知该样品主要为12一FeOOH.随着沉淀剂NaOH的用量增加,样品b的谱图中逐渐现a—FeO的衍射峰,表明部分a—FeOOH转化为a—FeO.继续增加NaOH的用量,a—FeOOH则完全转化为a—FeO.图中样品C在24.1., 33.1.,35.6.,40.8.,49.5.,54.1.,62.4.,63.9.,71.9.等主要位置的衍射峰与六方相a—FeO的标准图谱(JCPDSCardNo. 33—0664)完全吻合,表明该样品主晶相为a—Fe:O.将样品a在300℃热处理1h得到的样品d是纯相a—FeO,.样品e与样品a相比,只是在制备的过程中加入了酰胺作为表活剂.而从图巾可以看出,样品e的主品相也是a—Fe20,说明表活剂酰胺能促进a—FeOOH向a—Fe:O,的转化.2O1O9VOl34NO9882图1样品a,b,c,d和e的XRD谱图网2是样品f,g的XRD图谱.利用脲在水热反应分解的氨做Fe(NO)的沉淀剂制备的样品f的衍射图谱同JCPDS卡片上的标准图谱(JCPDSCardNo.33—0664)一致,说明该样品为六方相的a—FeO.而使用环己烷一正戊醇微乳液体系辅助水热法制备的样品g的主晶相虽然也是六方相的—FeO,但是也现了一些较弱的杂质峰,如图中所标注.这些杂质可能与表活剂CTAB有关.20,【)图2样品f和g的XRD谱图2.2产物形成机理的探讨在整个合成过程中有以下几个反应存在:Fe(NO3)3+3Na0H=Fe(OH)3I+3NaN03(1)Fe(OH)3=FeOOH+H2O(2)2FeOOH=Fe2O3+H2O(3)用NaOH作沉淀剂时,沉淀速度很快.当NaOH浓度小的时候,主要发生式(1),(2)两个反应,产物为FeOOH.NaOH浓度增加,则反应式(3)也会参与,得到的就是FeOOH和FeO,的混合物,继续增大NaOH浓度,式(1),(2),(3)三个反应都会完全进行,最终得到产物FeO.而据文献报道[20】,若采用KOH做沉淀剂,碱浓度增大时有少量FeOOH转化为Fe0,主晶相还是FeOOH,当碱液的浓度达到更高的2.0mol/L时,Fe(OH)会溶解在足够浓度的KOH溶液中,得不到Fe:O.用脲作沉淀剂水热法制备样品时,因为脲的缓慢分解所以反应式(1)得到的Fe(OH)浓度并不大,导致反应式(2)转化成的a—FeOOH晶体生长缓慢,这些小品体具有高活性,容易进一步反应,式(3)得到a—FeO.所以尽管反应速度慢,但最终都会转变为a.FeO.2.3TEM分析图3中照片a是样品a的透射电镜照片,从照片上可以看出,用NaOH做沉淀剂在没有添加任何表面活性剂的条件,通过水热合成方法得到的a—FeOOH具有良好的分散性,而且产物形貌为大小均一的纳米棒,纳米棒的直径为50--100nm,长为0.6～1.5txm.随着NaOH用量的增加,我们可以看到样品b的纳米棒结构有变粗趋势,并开始杂有边长200--400lll1]的立方状品体【图3(b)].继续增加NaOH沉淀剂用量,产物(样品C)就完全转化成了更大(500nm以上)的立方块状品体[图3(c)].通过形貌对比并结合前面XRD分析的结果,我们认为,在水热条件下,以NaOH为沉淀剂,在沉淀剂浓度低时,得到一维纳米棒结构的a—FeOOH,而存沉淀刹浓度大到一定程度时,产物会转变为立方块状12一Fe20晶体.当将低浓度沉淀剂合成的纳米棒状a—FeOOH,红300℃热处理之后得到产物a—FeO,(样品d),其微观形貌保留丁12一FeOOH的纳米棒结构[图3(d)】.而加入酰胺表活剂在与样品a同样浓度NaOH沉淀剂同样水热合成温度条件下合成的产物,无需热处理即为a.FeO(样品e),且也具有一维或准一维结构,但并不是表面光滑的纳米棒,而呈多孔一维结构,且有分枝[网3(e)].在使用酰胺作为表面活性剂时,～来改变了水热反应中的沉淀环境,使得样品由口.FeOOH直接转化成了a—FeO,另外酰胺起到了一定模板剂的作用使得产物呈现一维结构.当用脲做沉淀剂时,不用热处理,水热反应得到的产物就是立方状a—FeO粒子,大小比较均一且分散性好,立方体边长小至100nm以下,在60nm~80nm之间[罔3(f)】.得到纳米粒径的立方晶体,是由于脲作为沉淀剂,使得沉淀反应速度缓慢,成核速度相对快于晶体生长速度所致.而NaOH则使得沉淀反应快速进行,得到大立方晶体.另外,立方晶体应该是先形成二维片层结构,再向三维方向伸展生长的,所以可以看到立方体的厚度有不同.周3(g)是水热.微乳液法合成的样品gff9透射电镜照片.可以看f}{,产物晶体大小比较均一,无明显团聚现象,粒径在40～100nm之间.另外,可以看出产物的晶体形貌虽然为块状,整体接近立方体,但是很清楚,整个立方体是南片层堆砌而成.与样品f相比,显然,由于微乳体系的有机溶剂及CTAB表活剂的影响,片层之间未紧密堆砌,形成清晰的层结构.●●一●■●■●图3样品a～g的透射电镜照片8832.4电化学性能测试将a—FeO,样品C,d,e,f,g作为锂离子电池的负极材料组装成模拟电池,用LAND电池测试系统进行电流密度为0.2mA/cm的恒电流充放电测试,电极的充放电曲线见图4.二邑面枯疆图4样品的放电比容量和循环次数关系图从【11町以看m:第一,首周放电比容量最大的是样品e,达到1454.1mAh/g,其次是样品c,d,f,g,比容量分别为l364.5,1309.5,1244.8,1159.8mAh/g,而除样品C外,其它电檄的第二周放电比容量很接近,几乎都在800~840mAh/g. 第二,循环充放20周以后,样品d的第20周放电比容量最大,为509.9mAh/g,为首周比容量的37.4%,循环性能较好.此比容量远高于锂离子电池碳材料负极的372mAh/g的理论比容量.而首周比容量最大的样品e的第20周比容量为396.5mAh/g,比容量保持率只有27.3%.说明多孔纳米结构材料虽然有很好的储能性能,但二次储能性能并不稳定.可能原冈是,Lr在a.Fe:O,晶粒内可逆脱嵌时,a—Fe:O,体积会发生膨胀,样品e的多孑L结构在反复胀缩过程中可能比其它结构的样品更容易发生坍塌变形,反而妨碍了Lr在晶粒内的快速脱嵌,增大了材料的晶粒电阻,导致较大的极化和比容量衰减.第三,样品g的电化学活性和循环充放电稳定性相对较差,首周放电比容量和20周比容量都比较低.这应该是材料不纯造成的结果,从样品的XRD罔谱中,我们看到了与制备方法有关的杂质峰.第四,样品C的首周放电比容量和20周比容量都是最低的,第20周比容量为213.1mAh/g.可见,该材料在充放电循环过程中利用率不高.作为锂离子电池的电极材料,锂离子必须能够在材料晶体层间,间隙或者隧道的开放式结构中可逆地嵌入或者脱出, 且要求电化学过程中材料的体积不能发生大的膨胀或收缩. 对于大的立方块状口一Fe,O颗粒,Li需要经过更长距离的扩散才能进入颗粒内部,不利于内部材料的容量完全释放出来, 从而降低了材料的整体利用率.而Lr在纳米材料晶格内只需短距离扩散,减小了电极的极化程度,提高了材料的容量.图5是口一FeO样品d,e,f电极在不同的电流密度(0.05,0.1,0.2,0.4,0.6mA/cmz)下的第一周和第二周放电比容量与电流密度关系曲线.由网可见,随着放电电流的增大, 各样品放电比容量均有所减小.其中,e电极首周比容量衰减最快,f电极第二周比容量衰减最快,而d电极则整体表现出较好的去极化性能,显示出适宜重负荷放电的极大优势. 2010,9V o134NO.93电流密度l(mA?cm一图5样品d,e,f电极在不同电流密度下的第一周和第二周放电比容量曲线(1)利用水热法在无表面活性剂的条件下,以NaOH为沉淀剂与Fe(NO)?9HO反应,可得到大小均一分散性良好的a—FeOOH纳米棒.通过马弗炉300℃热处理1h可以将样品南a—FeOOH转化成不改变其一维形貌的a—FeO,纳米棒.随着NaOH浓度的增加,水热反应产物.FeOOH纳米棒逐渐含有并最终完全转化成粒径几近微米的立方块状a—FeO.而加入酰胺表活剂在低浓度NaOH沉淀剂条件下合成的产物,无需热处理即为a—FeO,且也具有准一维结构,但并不是表面光滑的纳米棒,而呈有分枝的多孔准一维结构. (2)以脲做沉淀剂通过水热法在无表面活性剂的条件下可直接得到形貌均一,分散性好的ct—FeO,纳米立方体.利用水热.微乳夜法可以得到由纳米片层堆砌而成的比较规整的a—Fe20纳米立方体,但产物纯度不够,影响了其电化学性能.(3)具有纳米棒结构和纳米立方体结构的纯相口一FeO,电极(样品d和样品f)都有不错的放电比容量和循环稳定性.具有多孔准一维结构的样品e的首周放电比容量最大,但循环稳定性还有待提高.而样品d在不同电流密度下放电均有更好的去极化性能,表现出适宜于重负荷放电的优势.参考文献[2][3]赵克辉,王承权,闫涛,等.纳米Fe20,的制备与气敏性质的研究『J】.化工进展,2002,2l(8):579—581.马振叶,李凤生,崔平,等.纳米FeO的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能[J].催化,2003,24(10):795—798.DEGENP,PAULUSM,MAASM,eta1.InsituobservationofT-Fe203nanopa~icleadsorptionunderdifferentmonolayersattheair/waterinterface[J].Langmuir,2008,24:12958—12962.[4]LVBL,XUY,WUD,eta1.Preparationandpropertiesofmagnetic ironoxidenanotubes[J].Particuology,2008,6:334—339.[5]李大成,付云德,胡鸿飞,等.胶溶相转移法制备超微细透明氧化铁颜料的研究[J].四川大学,2000,32(1):37—40.【6]SAREMIYS,TAHIRAA,V AIDHYANATHANB,eta1.Fabrication ofnanostructureda—Fe203electrodesusing~oceneforsolar hydrogengeneration[J].MaterLeR,2009,63:523—526.[7】LIA0XH,ZHUJJ,ZHONGW,eta1.Anoveltechniquebythe citratepyrolysisforpreparationofironoxidenanopaticles[J】.Mater Lett,2000,77(2):207—209.[8]LlQ,WEIY.Studyonpreparingmonodispersedhematitenano- particlesbymicrowave—inducedhydrolydsisofferricsaltssolution [J].MaterResBull,1998,33(5):779—782.[9]海阔,唐东升,袁华军,等.大面积a.FeO纳米线及纳米带阵列的制备研究[J].物理,2009,58(2):l120—1125.[10]SARANGIP,NAIKB,GHOSHNN.Lowtemperaturesynthesisofsingle-phasea—Fe2O3nano—powdersbyusingsimplebutnovel chemicalmethods[J].PowderTechnology,2009,192:245—249.[11]SARRAD1NAJ,RIBESAM,GUESSOUSBA,eta1.StudyofFe203-basedthinfilmelectrodesforlithiumionbatteries[J].Solid-state Ionies,1998,112:35—40.[12]JUNJX,GAURA VJ.Ananocrystallineferricoxidecathodefor rechargeablelithiumbatteries[J].ElectrochemandSolid—StateLett, 2003,6(9):A190一A193.[13]CHENJ,XUL,LIWY,eta1.a—Fe2O3nanotubesingassensorand lithium—ionbatteryapplication[J].AdvMater,2005,17:582—585. 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不同放电倍率下锂离子电池热效应分析研究刘萌;张超【摘要】温度对于锂电池的性能、安全及使用寿命有着很大的影响.针对锂电池放电过程中的发热问题,利用SpaceClaim建立了额定容量为14.6 Ah的LiMn2O4正极/石墨阳极方形锂电池三维模型,采用Fluent软件中的MSMD Battery Model 模块对放电倍率为0.5C、2C、3C、5C下锂电池的温度场分布进行模拟研究,并与实验结果进行对比验证,研究结果表明:模拟结果与实验数据基本吻合,随着放电过程的进行,电池温度逐渐升高,温度最高处基本位于远离电极的底部区域,放电倍率越高电池的升温速率越快,随之温度也越高.【期刊名称】《工业加热》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】4页(P1-3,11)【关键词】锂离子电池;放电倍率;热效应;数值模拟【作者】刘萌;张超【作者单位】陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南 714000;西安市水利规划勘察设计院,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TQ151.8随着传统化石燃料的枯竭，以及人们环保意识的提高，将锂电池应用在汽车领域已成为发展趋势[1]。
作为汽车的动力来源，锂电池的性能直接影响着汽车的使用及安全，而电池在放电过程中的热失控问题成为其在汽车领域应用的重大问题[2-3]。
根据近些年来的新闻报道中可以发现，由于电池的热失控效应而引发的车体起火并不少见。
目前针对于电池的充放电性能研究相对较少，而随着计算机仿真技术的发展，使用数值模拟分析锂电池在充放电过程中的热效应成为新的研究思路。
CHEN SC等[4]通过数值模拟方法建立了电池的三维热分析模型，通过分析表明放电速率越快电池热效应越明显，其表面温度越高。
盘朝奉等[5]采用CFD软件对于0.5C、1.0C、1.5C、2.0C倍率下锂电池温度分布进行模拟并与实验数据进行对比验证。
欧阳唐文等[6]利用CFD商用软件对锂/二氧化硫单体电池进行了热效应分析，研究了电池热物理参数的变化、放电电流以及散热环境对电池温度分布的影响。
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LiFePO4动力电池热物性测定及温升特性研究林坚生;宋文吉;高日新;冯自平【摘要】The temperature is an important factor affecting the performance, safety and cycle life of LiFePO4 power batteries. It is very important to measure the thermo-physical properties of batteries and study the temperature rise characteristic in the design of battery thermal management. The specific heat capacity, heat generation rate and thermal conductivity of the LiFePO4 power battery with the fixed capacity of 20 Ah were experimental y measured. The temperature rise characteristic of the battery at 1 , 2 and 3 with forced cooling were studied out. The results wil provide important theory basis for the thermal design of the battery.%温度是影响LiFePO4动力电池性能、安全及寿命的重要因素。
电池热物性参数的测定及其温升特性的研究是电池热管理设计中的重要一环。
通过实验测定了额定容量20 Ah的方块LiFePO4动力电池单体的比热容、生热速率、导热系数等重要热物性参数；并研究了强制风冷条件下，风速对电池在1、2、3电流倍率下的温升特性。
锂离子电池充放电过程中的热特性研究
锂离子电池充放电过程中的热特性研究作者：张志超郑莉莉戴作强杜光超张洪生来源：《青岛大学学报（工程技术版）》2019年第04期摘要：为了在某一恒定温度下准确研究电池充放电过程中的吸放热特性，本文以18650 LiCoO2电池为实验对象，采用等温量热仪和充放电柜对锂离子电池在充放电过程中的产热行为进行研究。
研究结果表明，随着充/放电倍率的增大，电池放热速率明显升高，在20 ℃条件下，1 C倍率放电后期产热速率较0.3 C增加了530.5%;在同一倍率条件下，LiCoO2电池0 ℃与40 ℃相比，充电时间增加了10.2%，严重影响了LiCoO2电池的充电性能;在相同条件下，放电过程中电池产热量要远大于充电过程中电池产热量。
本文为电动车用锂电池热安全研究提供了可靠的参考依据。
关键词：锂离子电池; 等温量热仪; 热特性; 放热速率; 放热量; 锂电池热安全由于锂离子电池具有高比能量、高比功率和高充放电效率，所以对锂离子电池性能的研究引起了学者们的广泛关注[1-3]。
由于动力锂电池在频繁充放电过程中内部将产生大量热量，如果产生的热量不能被及时散发掉，会导致电池组的工作温度过高，从而影响电池性能，甚至引发安全事故[4-5]。
另外，锂离子电池在低温下存在脱嵌锂不平衡、循环倍率性能差、比容量低等问题[6-9]，因此，通过研究低温下锂电池的产热问题，对提高电池性能和安全性具有指导作用。
目前，国内外关于锂电池产热方面的研究主要集中在分析外界环境温度、充放电倍率、老化程度等对电池温升的影响。
罗英等人[10-13]研究了不同老化状态对锂离子电池产热的影响，表明电池温度随着循环次数和搁置时间的增加而增加;林春景等人[14-16]对不同温度下锂离子电池温升进行了实验研究，结果表明，随着外界环境温度的增加，电池温升越来越大;张亚徽等人[17-19]研究了充放电倍率对电池温升的影响。
以上研究只是定性分析了各因素对锂电池温升的影响，而没有定量分析各因素的影响程度。