虞跨海，李长浩，程永周(1.河南科技大学工程力学系，河南洛阳47100；2.洛阳光电技术发展中心，河南洛阳471009；.中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471009)

锂离子储能电池放电热行为仿真与实验研究

虞跨海1,2，李长浩3，程永周3
(1.河南科技大学工程力学系，河南洛阳471003；2.洛阳光电技术发展中心，河南洛阳471009；3.中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471009)

研究了单体锂离子储能电池三维电化学-热耦合模型建模技术，开展了不同放电条件下的电池温升曲线数值仿真和实验测试。实验测定电池各主要组成材料的导热系数、比热等热物性参数，锂电池电芯叠层简化为导热系数各向异性整体结构，建立包含电芯、外壳、正负极柱等主要部件的单体电池三维几何模型；Bernardi模型描述锂离子单体电池生热率，考虑锂电池内阻随荷电状态变化，生热率作为源项加入计算模型，瞬态分析方法得到了放电历程中锂电池温度场分布，并开展了温升曲线实验测试。研究结果表明：锂电池温升呈现非线性特征，在放电末期温升加速明显；外壳材料对锂电池散热具有一定程度的影响；建立的热模型能够较准确地描述锂离子单体电池放电过程热行为。

锂离子电池；热模型；生热率；瞬态分析

锂离子动力电池具有工作电压高、自放电少、功率密度和能量密度高等优点，特别是磷酸铁锂晶格稳定，具有良好的化学反应可逆性，磷酸铁锂电池1C充放电寿命可达2 000次以上，成为国家电网、电动汽车等储能系统的核心产品。……