La temperatura es muy importante para una batería de iones de litio, las bajas temperaturas pueden reducir el rendimiento eléctrico de la batería de iones de litio, es posible mejorar la vida de almacenamiento de la batería de iones de litio, una alta temperatura puede mejorar el rendimiento eléctrico (capacidad, rendimiento de velocidad), pero reducirá el electrodo / electrolito La estabilidad de la interfaz provoca una rápida disminución de la vida útil del ciclo. Para un paquete de baterías compuesto por muchas baterías, la distribución desigual de la temperatura dentro del paquete de baterías puede causar una gran diferencia en el rendimiento de la celda individual, resultando en una sola celda. declinar por el desnivel entre la batería, dando lugar a fallo de la batería, tales como la Universidad de Pekín QuanXia LFP, que utiliza las células A123 para simular un paquete de baterías y simulación encontraron que cambiando la estructura dentro de la batería, la batería la diferencia máxima de temperatura se puede reducir de 4.62K a 2.5K carga acumulada la fiabilidad batería después 600Ah aumentó 0,0635-0,9328 (véase el enlace: "batería 'fiabilidad' y factores de cálculo modelo").
Las baterías de iones de litio utilizar condiciones para las baterías de iones de calor tienen un gran impacto, por ejemplo, corto de carga de alta tasa y la descarga se acumulará más calor en la batería, y la relación de ampliación inferior puede ser casi alcanzar el equilibrio térmico, para reducir la temperatura de la batería l recientemente Xu Xiaoming, Universidad Jiangsu (el primer autor, correspondiente autor) y otros en el calor y la distribución de la temperatura del poder 55Ah pilas y baterías grupo llevó a cabo la investigación y el análisis, los estudios muestran que las células individuales se alimentar el calor como el entorno la temperatura y la tasa de carga-descarga SoC de la batería reducida se baja, la región de temperatura más alta se encuentra en el análisis térmico de la batería se concentra en la región central de la batería, y encontraron que el uso de flujo de aire de refrigeración de aire fluye más fácilmente desde arriba un paquete de baterías Por lo tanto, el efecto de enfriamiento no es bueno.
En la DE de prueba utiliza la batería 55Ah rectangular de iones de litio, una temperatura de la batería de un total de cinco puntos, en el que dos de la batería porción inferior, en el lado de la batería de iones de litio de tres, como se muestra en la Fig. Generación A. calor por la batería temperatura y el calor específico de la célula capacidad de cálculo (que se muestra en la siguiente fórmula), donde Q es la capacidad de la célula de calor, Cp es la capacidad de calor específico de la batería, m es la masa de la batería, DT es la temperatura de la batería, si promover la fórmula dividido por el tiempo t hemos sido capaces de obtener la energía de la batería de calor.
A fin de asegurar la temperatura ambiente constante, el uso de un termostato para el control exacto de la temperatura, carga de la batería y dispositivo de descarga usando DigatronBTS-600 del equipo usando la información de temperatura dispositivo de adquisición de la batería Agilent 34970A.
Por encima de la temperatura ambiente de la batería a 27 ℃, la carga de la batería y la descarga a 1C tasa durante el perfil de temperatura se muestra a continuación, puede verse en la figura, ya sea la carga o descarga de la batería durante varios diferentes cuando la minería temperatura del punto de perfil de temperatura casi uniforme, que también muestra que a este ritmo la temperatura interna de la batería de iones de litio es la distribución relativamente uniforme, por lo que el aumento de la temperatura se puede calcular el promedio de varios puntos de medición en el cálculo del poder calorífico.
1. Efecto de la temperatura ambiente
La siguiente figura muestra la batería 55Ah a una temperatura ambiente de 20 ℃, a 27 ℃ y 40 ℃, curva de temperatura de la batería (5 puntos de muestreo de temperatura media) durante la carga y descarga de 1C, podemos ver en la figura a 20 ℃ tiempo de carga de la batería es 74min, el tiempo de descarga de 59 min, el tiempo de carga de 27 deg.] C cuando la batería está 76min, el tiempo de descarga es 60min, a 40 ℃ la carga de la batería era 79min tiempo, el tiempo de descarga es 62min. la siguiente tabla resume la batería a diferente a temperatura ambiente, durante la carga y descarga de la elevación de la temperatura de la batería y de la temperatura, la tabla 2 se calcula la potencia de calentamiento de datos de carga de la batería a diferentes temperaturas ambiente y de descarga de acuerdo con los datos de la temperatura en la tabla 1, tabla 2 nos encontrado que la potencia de calentamiento de la batería de iones de litio con el aumento de temperatura se produce una reducción clara, por ejemplo, cuando la batería 20 ℃ potencia media de calentamiento de 6.51W, y a 27 ° C.] C a una potencia de calentamiento de la batería hacia abajo a 5.36W, además aumento de la temperatura ambiente a 40 ℃, la potencia media de calentamiento de la batería se reduce a 4.66W.
2. El impacto de SoC
SoC también es un parámetro muy importante, es decir SoC del estado de la batería de carga, es decir, 100% de la potencia total, la potencia de aire que es de 0%, para caracterizar diferentes SoC diferente distribución positiva y negativa concentración Li de iones de litio, por lo tanto SoC calentar el impacto energía de la batería. tabla 3 y la tabla 4 resumen la batería de iones de litio a 70%, 80%, 90% y 100% SoC estado, y la temperatura final de la temperatura de la batería, la energía de la batería de toda la generación de calor de la tabla 4 puede verse en 70% SoC, la potencia media de calentamiento de la batería es 6.25W, cuando el 80% SoC es 6.87W, 90% de 7.19W, además de 100% SoC, como la potencia de calentamiento de la batería El estado de SoC de la batería se mejora y mejora.
3. Efecto de la tasa de carga y descarga
El tamaño de la corriente de carga y descarga de la tasa Caracterización de carga-descarga de una batería de iones de litio, la carga de este modo y ritmo de descarga debe tener un efecto muy significativo en el poder de generación de calor de la batería de iones de litio, la Tabla 5 resume la temperatura ambiente es de 20 ℃, litio a diversas velocidades de carga-descarga aumento de la temperatura final y la batería de iones, los datos de la tabla 6 se calculó por el aumento de temperatura de la potencia de calentamiento de la batería de iones de litio a diferentes aumentos. puede verse en la tabla 6 que la batería de iones de litio de calor de potencia está influenciada por una tasa de carga-descarga muy grande cuando, al tipo de 0.5C, la potencia media de generación de calor es solamente 2.31W, 0.8C para mejorar la tasa de carga-descarga, la potencia media de calentamiento se ha aumentado para producir 5W, puede alcanzar hasta 1.5C 12.83W, aumentó aún más a 5C, el promedio la producción de energía térmica alcanzó 58.51W.
En la base de datos experimentales, Xu Xiaoming y el uso de un modelo de cambio de temperatura en el proceso de carga-descarga de la batería de iones de litio fue simulado, los resultados se muestran a continuación, el modelo se puede ver en la figura El Penta buena reacción usando litio termogénesis ion batería en la reacción, sólo los resultados de los datos experimentales apropiado que 1.17 deg.] C durante el proceso de carga, el resultado apropiado es mayor de 1,1 ℃ resultados en el proceso de descarga.
4. Las diferencias de temperatura y temperatura de la batería en diferentes condiciones
Sobre la base del modelo de pilas de producción de calor, Xu Xiaoming SolidWorks utilizando el modelo de software del paquete de baterías establecida, la temperatura de la batería en la simulación de diferentes situaciones de uso de una distribución del calor y el paquete de baterías.
La imagen muestra el paquete de la batería en un estado de aceleración continua (0,6ºC 10min descarga, 5min de descarga 0.8C, 2 minutos de descarga 1C) de la curva de temperatura de la batería, los resultados de la prueba se pueden ver desde el aumento máximo de temperatura en el extremo de la batería de pruebas era 3.99 deg.] C, mientras que la diferencia máxima de temperatura dentro de la batería era 2.11 deg.] C, inferior a la máxima elevación de la temperatura. Además fit encontrado que aunque el uso de aire forzado para el enfriamiento, pero la mayoría del flujo de aire fluye a través de la celda superior, sólo una pequeña cantidad de gas de la por el interior de la batería, la influencia del efecto de enfriamiento de la batería.
La siguiente figura muestra una desaceleración continua de los vehículos eléctricos, los cambios temperatura de la batería, durante la desaceleración de la corriente de descarga de la batería disminuye desde el paso a 2C 0.5C, puede verse en la figura, aunque la corriente disminuye con continuado tasa de producción de calor de la batería de iones de litio se redujo significativamente, pero debido a la mala efecto de enfriamiento, el calor no se puede tomar a tiempo dentro de la célula, la temperatura de la batería continúa mostrando una tendencia al alza en el final de la deceleración, el aumento de temperatura máxima de los alcances del paquete de baterías 5.22 deg.] C, la diferencia máxima de temperatura dentro de la batería a 3,73 °.] C, lo que indica que a pesar de la corriente de descarga durante la desaceleración continúe bajando, el sistema de refrigeración batería todavía continúan trabajando hasta que la temperatura de la batería restauración de temperatura normal.
descarga de impulsos de los vehículos eléctricos son comúnmente en uso, la Xu Xiaoming también al cambio de temperatura en el caso de la batería del pulso fueron estudiados, a partir de los resultados de la prueba de la batería alcanza el aumento de temperatura máxima de 5.27 deg.] C, la diferencia máxima de temperatura dentro de la batería de 2,88 ℃.
Los resultados del ensayo Penta Profesor muestran que el máximo, la mayor es la relación mayor es la carga y descarga de las baterías de calor de potencia de litio-ion de aumento de calor de potencia de impacto, seguido por la temperatura ambiente, mayor será la temperatura de la la tasa de producción de calor, un impacto mínimo menor el EDC de la batería, en el rango de 70% -90% SoC, SoC más grande cuanto mayor es la producción de energía de calentamiento. estudio encontró que la temperatura de la batería, ya sea en una aceleración continua, deceleración, y la modalidad de descarga de impulsos continua, la batería tendrá aumento de temperatura significativo y se concentró en la posición central de la subida de temperatura máxima de la batería, el calor generado por la corriente de aire forzado que fluye desde arriba la mayor parte de la batería, dando lugar a pobre efecto de disipación de calor.
