沈川杰 李克峰 史佳超 赵建伟 谢巧

摘要：本文介绍了一种低温45℃环境条件下使用的弹上锂离子电池的自加热设计方案，并通过低温45℃环境条件的实际测试，结果表明弹上锂离子电池组采用自加热设计较不采用自加热设计的电性能有显著提高，从而满足了技术指标的要求。

关键词：锂离子电池组；自加热；电性能

1 概述

锂离子电池以其比功率高、能量密度大、寿命长、自放电率低等优点，[1]在电子通讯[2]、新能源汽车[3]、运载火箭以及导弹等领域广泛应用。然而，当锂离子电池处于比较低的环境温度中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无法正常工作。[4]本文以某弹上锂离子电池组为研究对象，对比分析了该锂离子电池组在45℃条件下采用自加热功能和不采用自加热功能两种状态下的电性能。

2 电池组方案设计

主要技术指标为：在45℃稳定6h后锂离子电池组容量≥2Ah，工作电压20.7～24.7V，工作电流3A。

21 电池堆设计

锂离子电池组设计工作电压要求范围为20.7V～24.7V，采用6串单元锂离子电池组合方式可满足锂离子电池组工作电压的要求。单体电池采用低温性能好的2.5Ah的圆柱形锂离子单体电池，其工作电压在3.46V～4.125V之间，该电压区间的容量占总容量约70%，单体电池以4并连接方式组合而成，设计锂离子电池组常温容量约为7Ah，电池堆通过跨接片串并联而成，其结构示意图如图1所示。

22 保温及加热电路设计

锂离子电池组外壳与电芯堆之间采用厚度为4mm～20mm的硬质聚苯乙烯泡沫进行保温，该材料具有强度较高，保温性能好，耐腐蚀等特性，是理想的保温材料。……