La temperatura è molto importante per una batteria agli ioni di litio, basse temperature possono ridurre le prestazioni elettriche della batteria agli ioni di litio, è possibile migliorare la durata della batteria al litio di stoccaggio, una temperatura elevata può migliorare la prestazione elettrica (capacità, prestazioni rate), ma ridurrà l'elettrodo / elettrolita La stabilità dell'interfaccia causa un rapido decadimento della durata del ciclo.Per un pacco batteria costituito da molte batterie, la distribuzione irregolare della temperatura all'interno del pacco batteria può causare una grande differenza nelle prestazioni della singola cella, risultando in una singola cella. rifiutare lungo il dislivello tra la batteria, con conseguente guasto della batteria, come Università di Pechino QuanXia LFP, che ha utilizzato le cellule A123 per simulare una batteria e simulazione scoperto che modificando la struttura all'interno della batteria, la batteria La differenza di temperatura massima da 4.62K a 2.5K può aumentare l'affidabilità del pacco batteria dopo aver caricato 600Ah da 0,0635 a 0,9328 (vedere il link: "Fattori di influenza e calcolo del modello di affidabilità del pacco batteria").
batterie agli ioni di utilizzare le condizioni per le batterie al calore ioni hanno un grande impatto, per esempio, a breve carica ad alta frequenza e di scarico si accumula più calore nella batteria, e il rapporto di ingrandimento inferiore può essere quasi raggiungere l'equilibrio termico, per ridurre la temperatura della batteria l recentemente Xu Xiaoming, Università Jiangsu (il primo autore, autore corrispondente) e altri sulla distribuzione del calore e della temperatura del potere 55Ah pile e le batterie gruppo effettuate ricerche, gli studi dimostrano che le singole cellule si alimentare il calore dell'ambiente temperatura e velocità di carica-scarica SoC batteria ridotta si abbassa, la regione di temperatura più alto si trova sulla analisi termica del pacco batteria è concentrata nella regione centrale del pacco batteria, e hanno scoperto che l'uso di flusso dell'aria di raffreddamento aria fluisce più facilmente da sopra di un pacco batterie Pertanto, l'effetto di raffreddamento non è buono.
Nel test utilizza DI 55Ah rettangolare batteria agli ioni di litio, una temperatura della batteria per un totale di cinque punti, in cui due della batteria porzione inferiore, a lato della batteria agli ioni di litio tre, come mostrato nella figura. A. generazione di calore a batteria temperatura e calore specifico cellula di capacità di calcolo (mostrato nella seguente formula), dove Q è la capacità delle cellule di calore, Cp è la capacità termica specifica della batteria, m è la massa della batteria, DT è la temperatura della batteria, se ulteriormente la formula divisa per il tempo t siamo stati in grado di ottenere la carica della batteria di calore.
Per assicurare temperatura ambiente costante, l'uso di un termostato per il controllo accurato della temperatura, carica e scarica del dispositivo utilizzando DigatronBTS-600 usate utilizzando le informazioni di temperatura del dispositivo di acquisizione batteria Agilent 34970A.
Sopra la temperatura ambiente della batteria a 27 ℃, la carica e scarica in 1C tasso durante il profilo di temperatura mostrato sotto, si può vedere dalla figura sia carica o scarica della batteria durante diversi diversi quando estrazione temperatura del punto di profilo di temperatura quasi uniforme, che mostra anche che di questo passo la temperatura interna della batteria agli ioni di litio è distribuzione relativamente uniforme, così l'aumento di temperatura può essere calcolato facendo la media più punti di misura nel calcolo del potere calorifico.
1. Effetto della temperatura ambiente
La figura seguente mostra batteria 55Ah ad una temperatura ambiente di 20 ℃, a 27 ℃ e 40 ℃, curva temperatura della batteria (5 punti di campionamento temperatura media) durante la carica e la scarica 1C, si può vedere dalla figura a 20 ℃ batteria tempo di carica è 74min, il tempo di scarica del 59min, il tempo di carica di 27 °.] C quando la batteria è 76min, il tempo di scarica è 60min, a 40 ℃ batteria tempo di carica sia 79min, il tempo di scarica è 62min. la seguente tabella riassume la batteria differente a temperatura ambiente, durante la carica e scarica della batteria aumento di temperatura e la temperatura, la tabella 2 viene calcolato potenza riscaldante dati caricare la batteria a diverse temperature e scarico ambiente in conformità con i dati di temperatura in tabella 1, tabella 2 abbiamo trovato che potenza agli ioni di litio riscaldamento della batteria con l'aumentare della temperatura si ha una diminuzione chiaro, per esempio, quando la batteria 20 ℃ potenza termica media di 6.51W, ed a 27 ° C.] C ad una potenza di riscaldamento della batteria fino a 5.36W, ulteriormente Aumentando la temperatura ambiente a 40 ° C, la potenza media di riscaldamento della batteria si riduce a 4.66W.
2. L'impatto del SoC
SoC è un parametro molto importante, cioè SoC dello stato di carica della batteria, cioè il 100% della piena potenza, potenza aria che è 0%, per caratterizzare differenti SoC diversa distribuzione concentrazione Li positivo e negativo di ioni litio sarà quindi SoC riscaldare l'impatto batteria. tabella 3 e tabella 4 riassumono la batteria agli ioni di litio a 70%, 80%, 90% e 100% state SoC, e la temperatura finale della temperatura della batteria, la potenza della batteria di tutta la generazione di calore dalla tabella 4 si può vedere al 70% SoC, la potenza media di riscaldamento della batteria è 6.25W, quando l'80% SoC è 6.87W, 90% di 7.19W, oltre al 100% SoC, come la potenza termica della batteria Lo stato della batteria SoC è migliorato e migliorato.
3. Effetto della velocità di carica e scarica
La dimensione della corrente di carica e scarica del tasso Caratterizzazione carica-scarica di una batteria agli ioni di litio, la carica così e tasso di scarico deve avere un effetto significativo sulla potenza generatrice di calore batteria agli ioni di litio, Tabella 5 riassume la temperatura ambiente è di 20 ℃, litio a diverse percentuali di carica-scarica aumento di temperatura finale e ione, i dati della tabella 6 è stato determinato l'aumento di temperatura del potere calorifico della batteria al litio a diversi ingrandimenti. si può notare dalla tabella 6 che la batteria termicamente potenza agli ioni di litio è influenzata da una grande corrente di carica-scarica quando, al tasso 0.5C, la potenza media di generazione del calore è soltanto 2.31W, 0.8c per migliorare la velocità di carica-scarica, la potenza media di riscaldamento è stata aumentata a cedere 5W, può raggiungere fino a 1.5C 12.83W, ulteriormente aumentata a 5C, la media La potenza di produzione di calore ha raggiunto 58,51 W.
Nella base di dati sperimentali, Xu Xiaoming e utilizzando un modello di variazione della temperatura nel processo di carica-scarica della batteria agli ioni di litio è stato simulato, i risultati mostrati di seguito, il modello può essere visto dalla figura Il Penta buona reazione usando litio batteria agli ioni di termogenesi nella reazione, solo i risultati dei dati sperimentali di montaggio di 1,17 °.] C durante il processo di carica, il risultato raccordo è superiore a 1,1 ℃ risultati nel processo di scarica.
4. Aumento di temperatura e differenza di temperatura del pacco batteria in diverse condizioni di lavoro
Sulla base del modello cellulare della batteria di produzione di calore, Xu Xiaoming SOLIDWORKS utilizzando stabilito modello software del pacco batteria, la temperatura del pacco batteria nella simulazione in diverse situazioni di utilizzo di una distribuzione del calore e la batteria.
L'immagine mostra la batteria in un continuo stato di accelerazione (0,6 ° C scarico 10min, scarico 0.8c 5min, scarico 1C 2min) della curva di temperatura della batteria, i risultati dei test può essere visto da l'aumento massimo della temperatura alla fine della batteria di test era 3,99 °.] C, mentre la differenza di temperatura massima all'interno del pacco batteria era 2.11 °.] C, inferiore alla temperatura massima. Inoltre fit trovato che sebbene l'uso di aria forzata per il raffreddamento, ma la maggior parte del flusso d'aria scorre attraverso la cella superiore, solo una piccola quantità di gas dal Il passaggio interno del pacco batteria influisce sull'effetto di dissipazione del calore del pacco batteria.
La figura seguente mostra una decelerazione continua di veicoli elettrici, le variazioni di temperatura del pacco batteria, durante la decelerazione della corrente di scarica della batteria diminuisce dal passaggio a 2C 0.5C, si può vedere dalla figura, anche se la corrente diminuisce con continua calore tasso di produzione della batteria agli ioni di litio è significativamente diminuita, ma a causa dell'effetto refrigerante poveri, il calore non può essere tempestivamente presa all'interno della cellula, la temperatura della batteria continua a mostrare una tendenza all'aumento fine decelerazione, l'aumento massimo della temperatura delle portate pacco batteria 5.22 °.] C, la massima differenza di temperatura entro il pacco batteria a 3,73 °.] C, indicando che, sebbene la corrente di scarica durante la decelerazione continuano a diminuire, il sistema di raffreddamento batteria continuano a funzionare fino a quando la temperatura della batteria ripristinandone temperatura normale.
scarico impulso di veicoli elettrici sono comunemente in uso, il Xu Xiaoming anche alle variazioni termiche nel caso batteria dell'impulso sono stati studiati, dai risultati del test della batteria raggiunge l'aumento massimo della temperatura di 5,27 gradi.] C, la differenza di temperatura massima all'interno del pacco batteria di 2,88 ℃.
I risultati del test Penta docente mostrano che il massimo, maggiore è il rapporto maggiore è l'impatto carica e scarica delle batterie calore potenza agli ioni di litio ingrandimento calore potenza, seguita da temperatura ambiente, maggiore è la temperatura minore è il tasso di produzione di calore, impatto minimo il SOC della batteria, nell'intervallo di 70% -90% SoC SoC maggiore maggiore è la produzione di energia elettrica di riscaldamento. studio ha trovato che la temperatura della batteria, sia in continua accelerazione, decelerazione, e la modalità di scarica impulso continuo, la batteria avrà aumento di temperatura significativo, e concentrata in posizione centrale della temperatura massima del pacco batteria, il calore generato dalla corrente d'aria forzata che fluisce da sopra la maggior parte del pacco batteria, con conseguente scarsa effetto di dissipazione del calore.
