李彩红,虞跨海,徐红玉,宋书中,谢 秋

(1.河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023；2.中航锂电(洛阳)有限公司，河南 洛阳 471009)

单体锂离子电池充放电数值仿真与试验

李彩红1,虞跨海1,徐红玉1,宋书中1,谢 秋2

(1.河南科技大学 土木工程学院，河南 洛阳 471023；2.中航锂电(洛阳)有限公司，河南 洛阳 471009)

基于锂离子电池生热模型和材料热物性参数，建立了锂离子电池充放电热行为热模型。进行了单体电池不同倍率放电及充放电循环下的瞬态热行为数值仿真。结合电池充放电过程温升曲线测试，验证了锂离子电池数值仿真模型。研究结果表明：单体电池最高温度位于正极柱，最低温度位于壳体顶部。随着电池放电倍率的增大，电池温度升高，单体温差增大。电池外壳材质对热模型传热效果具有一定的影响，锂离子电池电极连接部位温升显著。

锂离子电池；生热模型；数值仿真；生热率；热行为

0 引言

锂离子电池具有电压高、比能量大、比功率高、循环寿命长等突出优势，已广泛地应用于电子产品、储能系统及电动汽车等行业和领域[1]。但是锂离子电池由于材料组成、电化学反应过程和结构特性等原因，其在使用过程中仍存在极大的热安全隐患。温度升高引发的锂离子电池热失控，乃至燃烧、爆炸等问题时有发生[2]。基于热模型和热行为研究，探索锂离子电池发热传热机制，是实现锂离子电池温度有效控制的技术基础，也是保证锂离子电池安全可靠运行的关键。

文献[3]分析了单体锂离子电池热模型动态。……