锂离子电池多因素动态生热率模型*
2021-03-09潘海鸿李熠婧
汽车工程 2021年2期
关键词:模型
潘海鸿 ,李熠婧 ,张 沫 ,梁 刚 ,陈 琳
(1. 广西大学机械工程学院,南宁 530004;2. 广西电化学能源材料重点实验室,南宁 530004)
前言
锂离子电池因能量密度高、循环寿命长、成本价格低等特点成为电动汽车的主要储能装置[1]。电动汽车中锂离子电池包结构紧凑,在大倍率工作过程中会产生大量热量,发生热量聚集,使电池包温度过高,极易引发危险[2]。锂离子电池内部产生的热量主要由电池内阻产生的不可逆热和电化学反应产生的可逆热组成[3]。建立合理的锂离子电池生热率模型是准确预测电池温度的必要基础[4],对车用锂离子电池热管理系统的开发具有重要意义。
目前广泛使用Bernardi 数学模型[5]建立锂离子电池生热率模型,但是对模型中的可逆热与不可逆热中的模型参数处理并没有统一的依据。文献[6]中分析不同温度对电池温升的影响,忽略可逆热计算出不同环境温度下1C 恒流放电时的电池生热率,结合电池三维传热数学模型建立锂离子电池三维有限元模型。文献[7]中忽略电池可逆热构建了电池温度随倍率和SOC 变化的放电生热率模型,其1C 恒流放电的均方根误差为1.1 ℃,1.5C 恒流放电的均方根误差为3 ℃。文献[8]中基于Bernardi模型分析锂离子电池热特性,指出可逆热对电池生热率的动态影响不可忽略。文献[9]中通过实验发现决定电池不可逆热的内阻受温度和SOC影响较大并拟合内阻关于温度和SOC 的函数,考虑SOC 对可逆热的影响拟合温熵系数关于SOC 的函数,并针对圆柱形锂离子电池建立三维电池放电生热模型,但模型未考虑温度对可逆热的动态影响。……
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