李生红　熊震　秦国锋　糜沛纹　劳晶晶

摘 要：锂离子电池的热安全性對于衡量电动汽车性能指标具有重要作用，建立电池的热效应模型能够有效设计电池热管理系统，改善电池散热效果，从而提高热安全性。本文对按照建模维数划分模型研究，包括集中质量模型、一维模型、二维模型、三维模型;对按照建模原理划分模型研究，包括电化学-热耦合模型、电-热耦合模型、热滥用模型，并对国内外关于热模型的研究发展进行展望。

关键词：锂离子电池 热模型 耦合模型 热滥用

Overview of Research on Thermal Model of Lithium-Ion Battery

Li Shenghong Xiong Zhen Qin Guofeng Mi Peiwen Lao Jingjing

Abstract：The thermal safety of lithium-ion batteries plays an important role for vehicles performance， and the establishment of the heating effect of the battery model can effectively design the battery thermal management system， improve the battery cooling effect， and thus improve the thermal security. In this paper， according to the modeling of dimension classification of model studies， the paper classifies model studies into lumped mass models of one dimensional model， of two-dimensional model， and three-dimensional model; according to the modeling principle， the paper divides the models into electrochemical-thermal coupling models， electrothermal coupling models， thermal abuse models， and the research and development of thermal models at home and abroad are put forward.

Key words：lithium-ion， battery thermal model， coupled model， thermal abuse

1 引言

锂离子电池是一种拥有比其他类型电池更高的能量密度、电压、功率密度、更多循环充放电次数等优点的二次电池。随着新能源汽车在我国市场的不断开拓，锂离子电池作为其核心部件之一，其热安全性是衡量电动汽车的重要因素之一。在2013-2014年，特斯拉工厂出现锂离子电池发生自燃现象，前后导致了共5次起火事故。而引发这场事故在于对电池温度的实时监控不当而导致的。温度对电池的影响不仅仅包括循环充放电的效率、容量大小、功率大小、可靠性、寿命长短、热安全性高低、工作状况，而且还会进一步影响电动汽车在行驶过程中的可靠性及安全性[1]。将锂离子的工作温度控制在一定的范围内能够有效避免电池自燃、爆炸等危险情况的发生。锂离子电池热模型的建立能够有效对电池在不同工作状态下进行实时监控与预测，是模拟电池温度场的重要工具。……