Die Temperatur ist sehr wichtig für eine Lithium-Ionen-Batterie, niedrige Temperaturen, die elektrische Leistung der Lithium-Ionen-Batterie verringern können, ist es möglich, die Haltbarkeitsdauer der Lithiumionen-Batterie zu verbessern, eine hohe Temperatur kann die elektrische Leistung (Kapazität, Rate Performance) zu verbessern, sondern um die Elektrode / Elektrolyten zu reduzieren Stabilität der Schnittstelle, ein schnellen Abfall des Zyklus-Lebensdauer Ausfall. das Batteriepack für eine Batterie zahlreicher zusammengesetzt verursacht, kann zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Zellenleistung eines großen Unterschiedes führt die Temperatur im Innern des Batteriepacks, Monomers sinkt die Ungleichmäßigkeit zwischen der Batterie nach unten, zu einem Ausfall des Batteriesatzes führt, wie Peking University QuanXia LFP, der die A123-Zellen verwendete ein Batteriepack und Simulation gefunden zu simulieren, dass die Struktur innerhalb des Batteriepacks durch eine Änderung des Batteriepack die maximale Temperaturdifferenz kann von 4.62K zu 2.5K akkumulierte Ladung des Akkus Zuverlässigkeit reduziert werden, nachdem 600Ah 0,0635-0,9328 erhöht (siehe Link: „Batterie‚Zuverlässigkeit‘und Modellberechnungsfaktoren“).
Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden Bedingungen für die Wärme-Ionen-Batterien haben eine große Wirkung, beispielsweise kurze Hochraten Ladung und Entladung werden mehr Wärme in der Batterie ansammeln, und die untere Vergrßerungsverhältnis kann fast die thermische Gleichgewicht zu erreichen, wird, um die Temperatur der Batterie zu reduzieren, l vor kurzem Xu Xiaoming, Jiangsu University (der erste Autor, korrespondierender Autor) und andere auf Wärme und Temperaturverteilung von Macht 55Ah Zellen und Batterien Gruppe durchgeführt Forschung und Analyse, zeigen Studien, dass einzelne Zellen wird die Wärme als die Umwelt treiben Temperatur und verringerte Batterie-SOC Lade-Entlade-Rate abgesenkt sind, wird der Bereich der höchsten Temperatur auf der thermischen Analyse des Batteriesatzes gefunden im mittleren Bereich des Akkupacks konzentriert ist, und festgestellt, dass die Luft unter Verwendung von Kühlluftstrom mehr fließt leicht von oben einem Batteriepack Daher ist der Kühleffekt nicht gut.
In der OF-Test verwendet rechteckigen 55Ah Lithium-Ionen-Batterie, eine Batterietemperatur insgesamt fünf Punkten, wobei zwei der Batterieunterteil, an der Seite von drei Lithiumionen-Batterie, wie in Fig. A. Wärmeerzeugung durch Batterie Temperatur und spezifische Zellwärmekapazität (gezeigt in der folgenden Formel) berechnet wird, wobei Q die Zellkapazität von Wärme ist, Cp die spezifische Wärmekapazität der Batterie ist, m die Masse der Batterie ist, ist DT die Temperatur der Batterie, mit der Formel durch die Zeit t dividiert, wenn weitere wir waren in der Lage, die Wärme Batterieleistung zu erhalten.
Um eine konsequente Raumtemperatur zu gewährleisten, die Verwendung eines Thermostats für eine genaue Temperatursteuerung, Batterie-Lade- und Entlade-Vorrichtung DigatronBTS-600 Geräte unter Verwendung der Temperaturinformation-Erfassungseinrichtung Agilent 34970A Batterie.
Über der Umgebungstemperatur der Batterie 27 ℃, die Batterieladung und Entladung während des Temperaturprofils mit 1C unten gezeigt, kann aus Fig entweder ein Laden oder die Batterie während mehreren verschiedenen Entladungs wenn Bergbau fast einheitliche Punkttemperatur Temperaturprofil, das auch, dass die Innentemperatur der Lithium-Ionen-Batterie mit dieser Rate zeigt relativ gleichmäßige Verteilung, so kann der Temperaturanstieg durch Mittelung mehrere Messpunkte bei der Berechnung des Brennwertes berechnet werden.
1. Auswirkungen der Umgebungstemperatur
Die folgende Abbildung zeigt 55Ah-Batterie bei einer Umgebungstemperatur von 20 ℃, bei 27 und 40 ℃ ℃, Batterietemperaturkurve (5 Abtastpunkten Durchschnittstemperatur) während des Ladens und Entladen 1C, können wir aus der Figur sehen, bei 20 ℃ Batterieladezeit 74min, die Entladungszeit von 59min, ist die Ladezeit von 27 deg.] C, wenn die Batterie 76min ist, die Entladungszeit ist 60 Minuten, bei 40 ℃ die Batterieladezeit betrug 79min, die Entladungszeit 62min. die folgende Tabelle die Batterie bei unterschiedlichen fasst bei Umgebungstemperatur, während des Ladens und Entladens der Batterietemperatur und der Temperaturanstieg wird die Tabelle 2 Daten Heizleistung berechnet, um die Batterie bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und Entladung in Übereinstimmung mit den Temperaturdaten, die in Tabelle 1, Tabelle 2 wir Lade dass Lithium-Ionen-Batterie Heizleistungs gefunden mit steigender Temperatur gibt es eine deutliche Reduktion, beispielsweise wenn die Batterie 20 ℃ durchschnittliche Heizleistung 6.51W und bei 27 deg.] C bei einer Erwärmungsleistung der Batterie bis auf 5.36W, weiter Umgebungstemperaturerhöhung auf 40 ℃, die durchschnittlichen Heizleistungs der Batterie zu 4.66W reduziert.
2.SoC Auswirkungen
SoC ist auch ein sehr wichtiger Parameter, d.h. SOC der Batterie-Ladezustand, das heißt, 100% der vollen Leistung, Luftleistung, die 0% ist, verschiedene SoC verschiedene positive und negative Li Konzentrationsverteilung von Lithium-Ionen zu kennzeichnen, werden daher SoC Erwärmen die Batteriestrombelastung. Tabelle 3 und Tabelle 4, die die Lithium-Ionen-Batterie auf 70%, 80%, 90% und 100% SoC-Zustand, und die Endtemperatur der Batterietemperatur, die Batterieleistung von der gesamten Wärmeerzeugung zusammenzuzufassen aus Tabelle 4 bei 70% SoC kann, ist die durchschnittliche Stromheizung ersichtlich der Batterie 6.25W, wenn 80% SoC 6.87W ist, 90% der 7.19W, zusätzlich zu 100% SoC, da die Heizleistung der Batterie soc verbessert der Batteriezustand erhöht wird.
3. Wirkung der Lade-Entlade-Rate
Die Grße des Ladungs- und Entladungsstrom der Ladungsentladung Charakterisierung eines Lithium-Ionen-Akku, so dass Lade- und Entladerate einen sehr signifikanten Effekt auf die Lithium-Ionen-Batterie Wärmeerzeugungsleistung haben muß, Tabelle 5 fasst die Umgebungstemperatur 20 ℃ ist, Lithium in verschiedenen Ladungs-Entladungs-Rate Endtemperatur Anstiegs- und Ionen-Batterie, wurden die Daten in Tabelle 6 durch den Temperaturanstieg der Heizleistung der Lithium-Ionen-Batterie bei verschiedenen Vergrößerungen berechnet. können 6 aus der Tabelle ersichtlich, daß die Kraft-Wärme-Lithium-Ionen-Batterie mit einer sehr großen Lade-Entlade-Rate beeinflusst wird wenn bei 0,5C-Rate, die durchschnittliche Wärmeerzeugungsleistung nur 2.31W, 0,8C ist, um die Lade-Entlade-Rate zu verbessern, ist die durchschnittliche Heizleistungs wurde erhöht 5W zu erhalten, können bis zu 1.5C 12.83W erreichen, weiter erhöht bis 5C, die durchschnittliche Wärmekraft Produktion erreicht 58.51W.
Im experimentellen Datenbank, Xu Xiaoming und Verwendung wurde ein Modell der Temperaturänderung in dem Lithium-Ionen-Batterie Lade-Entlade-Prozess simuliert, die Ergebnisse unten gezeigt, kann das Modell aus Figur Penta gute Reaktion gesehen wird Lithium unter Verwendung von nur die Ergebnisse der einpassenden experimentellen Daten als 1,17 °.] C während des Ladevorganges ist das Anpassungsergebnis höher als 1,1 ℃ Ergebnisse in dem Entladungsprozess Ionenbatterie thermogenesis in der Reaktion.
4. Die Batterietemperatur und Temperaturunterschiede in den verschiedenen Bedingungen
Auf der Grundlage der Batteriezelle Modells der Wärmeerzeugung, Xu Xiaoming Solidworks Software-Modell des Batteriepacks hergestellt unter Verwendung der Batterietemperatur in der Simulation in unterschiedlichen Nutzungssituationen einer Wärmeverteilung und der Akkus.
Das Bild zeigt das Batteriepack in einem kontinuierlichen Beschleunigungszustand (0,6C Entladungs 10min, 0,8C Entladungs 5min, 1C Entladungs 2min) der Batterietemperaturkurve, können die Testergebnisse von dem maximalen Temperaturanstieg am Ende der Testbatterie betrug 3,99 Grad zu sehen.] C, während die maximale Temperaturdifferenz innerhalb des Batteriepacks betrug 2,11 deg.] C, niedriger als der maximale Temperaturanstieg. Weiterhin passen festgestellt, dass obwohl die Verwendung von Gebläseluft für die Kühlung, aber die meisten der Luftstrom fließt durch die obere Zelle, nur eine kleine Menge von Gas aus dem durch das Innere des Batteriepacks, der Einfluss der Kühlwirkung des Batteriepacks.
Die folgende Abbildung eine kontinuierliche Verzögerung von Elektrofahrzeugen zeigt, kann die Batteriepackung Temperaturänderungen während der Verzögerung des Entladungsstroms der Batterie nimmt von Schritt bis 2C 0.5C, aus der Figur ersichtlich werden, obwohl der Strom nimmt mit fort Weproduktionsrate der Lithium-Ionen-Batterie ist deutlich zurückgegangen, aber aufgrund der schlechten Kühlwirkung kann die Wärme nicht rechtzeitig innerhalb der Zelle aufgenommen werden, wobei die Temperatur der Batterie weiter am Ende der Verzögerung eine steigende Tendenz zu zeigen, den maximalen Temperaturanstieg des Batteriesatz erreicht 5,22 deg.] C, die maximale Temperaturdifferenz innerhalb des Batteriepacks auf 3,73 deg.] C, was darauf hinweist, dass, obwohl der Entladungsstrom während der Verzögerung weiterhin das Batteriepack Kühlsystem noch senken, fortgesetzt werden, bis die Temperatur der Batterie der Wiederherstellung der normale Temperatur zu arbeiten.
Impulsentladung von Elektrofahrzeugen ist häufig im Einsatz, auch die Xu Xiaoming auf einer Temperaturänderung in dem Batteriegehäuse des Impulses wurden untersucht, aus den Testergebnissen der Batterie erreicht den maximalen Temperaturanstieg von 5,27 Grad.] C, die maximale Temperaturdifferenz innerhalb des Batteriepacks Es ist 2,88 ° C.
Die Penta Professor Testergebnisse zeigen, dass die maximalen, desto größer ist die das Verhältnis des Aufprall, der größer Laden und Entladen der Kraft-Wärme-Vergrößerungswärmeleistung Lithium-Ionen-Batterien, gefolgt von der Umgebungstemperatur ist, desto höher die Temperatur, desto geringer ist die Wärmeerzeugungsrate, minimale Auswirkungen der Ladezustand der Batterie, das sich im Bereich von 70% -90% SoC, SoC größer ist, je höher die Heizleistung Produktion. Studie, dass die Temperatur des Batteriepacks, ob in einer kontinuierlichen Beschleunigung, Verzögerung und der kontinuierlichen Impulsentladungsmodus, wird das Batteriepack hat, Der offensichtliche Temperaturanstieg und der höchste Temperaturanstieg konzentrieren sich in der zentralen Position des Batteriepakets, und der größte Teil des Luftstroms, der durch erzwungene Luftkühlung erzeugt wird, fließt von oberhalb des Batteriepakets, was zu einer schlechten Wärmeableitung führt.
