李天奇，李 悦，潘崇超

(北京科技大学能源与环境工程学院，北京 100083)

随着全球对能源和环境发展的日益关注，新能源电动交通工具行业发展迅猛。锂离子电池凭借其质量比能量高、循环倍率高、体积小、无记忆效应等优点，迅速发展成为新一代储能电源[1]。然而由于锂离子电池内部复杂的电池结构和电化学反应，会造成电池产热聚集，从而影响电池使用寿命甚至造成安全隐患。因此需要建立精度高的锂离子电池仿真模型，对电池内部的温度分布和产热特性进行分析。

目前应用最广泛的锂离子电池生热计算公式是Bernardi等[2]提出生热速率模型，但是Srinvinasan 等[3]在研究中提出该生热速率模型忽略了电极材料的多孔材料属性和电池内部电流密度的不一致性，模型计算误差较大。Newman 等[4]首次基于多孔电极和浓溶液理论，使用一般能量平衡方程和焓势建立锂离子电化学热模型，锂离子电池产热模型的发展意义重大。Onda 等[5]采用集中参数法来简化一维电化学模型模拟电池内部的温度分布，虽然简化了计算，但是由于缺乏电极熵变数据从而忽略了反应热的影响。经过多年发展国内外学者已经建立了较为完整的锂离子产热机理模型，并对环境温度、放电倍率和表面换热条件等因素对电池产热的影响进行了详细的分析[6]，但目前针对充电过程的产热分析较少并且在构建锂离子电池热模型时，往往忽略电池边界的辐射换热量导致电化学-热耦合模型保真性差。……