郭向峰，胡棋威，候 旭，裴 波，李文斌，刘 飞



锂离子电池仿真模拟及其应用综述

郭向峰，胡棋威，候 旭，裴 波，李文斌，刘 飞

(武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064)

在可循环充放电的二次电池中，锂离子电池以其更高的能量密度和更好的电性能，成为全电动车（EV）、混合动力电动车（HEV）和储能等应用领域的首选电源。但由于锂离子电池存在安全性风险，且工作时对温度依赖性大，尚未在这些领域开展广泛的商业化应用。为发挥锂离子电池优良的电化学性能，并降低其安全问题风险，大容量锂离子电源系统需要设计优良的热管理系统，维持锂离子电池在合适温度区间工作，而仿真模拟技术则是辅助热管理系统设计的关键技术。本文综述了锂离子电池热仿真模拟的数学模型，锂离子电池在工作状态下温度预测的仿真模拟，及仿真模拟在电池组设计中的指导作用，并且提出电池组热模拟顺序的建议。

锂离子电池 仿真模拟 热管理

0 引言

目前混合动力电动车（HEV）市场主要应用的镍-M/H电池，其重量和体积比能量分别为75 Wh/kg 和240 Wh/L，而锂离子电池可以达到150 Wh/kg和400 Wh/L[1]，重量和体积比能量是镍氢电池的两倍。因此，锂离子动力电池成为电动车（EV）和HEV动力电池的首选。

然而，锂离子电池本身的安全性、使用寿命和成本成为阻碍锂离子电池在电动汽车上应用的主要因素。而电池的安全性和使用寿命依赖于电池的工作温度[2-3]，因此需要设计有效的热管理系统对锂离子电池组内电池进行温度管控，保证电池组内温度均衡性和每一个电池在合适的温度下工作。……