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(1.同济大学新能源汽车工程中心，上海 201804；2.同济大学汽车学院，上海 201804)

0 引 言

极发展纯电动汽车成为应对目前日益严峻的资源短缺和环境污染问题的重要解决方案。车用锂离子动力电池作为纯电动汽车的动力源，必须满足高能量密度、长使用寿命及可靠的安全性的要求[1-2]。为了满足电动汽车续驶里程和加速功率的需求，车用锂离子动力电池会通过串并联的方式组成电池组。电池组内数量庞大的锂离子单电池在充放电的过程中会释放大量的热，这些热量若不及时排出，则会导致单电池温度过高，甚至引发热失控，这就需要配备电池热管理系统以及时排出电池组内产生热量[3-4]。一个切实有效的电池热管理系统依赖于对电池产热情况的准确判断，除了通过实验测得电池产热规律外，热模型由于成本低、周期短等优点而得到越来越多的应用。目前，大部分单电池热模型都是将单电池看为一个均匀产热的热源，忽略了电池内部产热分布的不一致性[5-8]。而实际上，单电池是由电极卷绕或者多个电极层叠组成，由于电极极耳的集流作用，电极上产热率分布是不均匀的 ，其势必会对单电池温度分布有重要影响[9-10]。

图1 锂离子结构示意图

图2 电池尺寸图

以某款车用动力磷酸铁锂电池为研究对象，构建二维电极电-热模型研究产热率在电极上的分布，并将其加载到三维单电池热模型中，同时获得三维单电池热模型的温度分布映射到二维电极模型上，实现电极模型与单电池模型的耦合，进一步研究不同环境温度时，单电池的产热率及温度分布。……