电动汽车锂离子动力电池建模及温度场分析*
2021-09-27于建新王红霞
河南工学院学报 2021年4期
关键词:模型
常 成,于建新,王红霞,金 毅
(1.河南工学院 车辆与交通工程学院,河南 新乡 453003;2. 一汽-大众汽车有限公司,吉林 长春 130011)
0 引言
动力电池是纯电动汽车及混合动力汽车的储能装置,其性能是决定汽车品质的主要因素之一。锂离子动力电池具有高能量密度、高功率密度、自放电功率低、无记忆效应、循环寿命长等特点,目前已成为电动汽车动力电池的主要类型[1]。锂离子动力电池在充放电过程中会出现温度升高现象,当温度超过临界温度时,电池将发生热失控,造成电池和连接电路的损坏,同时也会引发各种安全问题[2],因此,充分了解动力电池在散热时的温度场分布是十分必要的。但单体电池都密封在电池壳体内,通过在单体电池内安装传感器进行温度测量显然难以实施。目前许多相关文献都是通过建立有限元等效模型,利用计算机仿真来得到动力电池的温度场分布。文献[3]建立了锂离子聚合物方形电池的二维简化模型,并通过红外热成像仪验证了模型的有效性;文献[4]根据方形动力电池结构特点,建立了热参数等效数学模型和动力电池三维不分层有限元模型;文献[5]在单体电池热参数的基础上,建立了电池组数学热模型,并通过有限元软件模拟了电池组的热特性;文献[6]根据内阻和电化学反应来确定电池热源,建立圆柱形锂离子电池在1C放电条件下的三维有限元热模型,得到不同放电时间的温度场分布。由于单体电池内部结构复杂且由多种材料组成,而且其内部各种材料的热参数并不相同,建立详细的模型较为困难。……
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