动力锂电池内部温度估计研究
发布时间：2021-09-15 22:53
近些年随着国家对电动汽车行业的大力支持,电动汽车行业得到了蓬勃的发展。动力锂电池作为电动汽车的主要储能载体,其安全使用问题一直受到了广泛的关注,锂电池热失控导致的安全问题逐渐得到越来越多人的高度重视。锂电池发生热失控风险的主要原因在于内部温度与外部表面温度表现出高度不一致,随着放电的持续进行,这种温度差异由于积累导致越来越大,轻则导致电池组损坏无法正常工作,重则可能会发生爆炸危险,从而给使用者带去很大的安全隐患。为避免锂电池热失控风险的发生,锂电池内部温度需要实时监测和控制,在锂电池正常使用时,其外部表面温度可以通过传感器直接测量获取,内部温度无法合理测量,从而锂电池内部温度的准确估计是实现电池安全可靠热管理的关键。鉴于上述问题,本文以实现锂电池内部温度估计研究展开。首先对锂电池的温度特性进行分析,并安排了与锂电池内部温度变化的相关实验,并在不同环境温度下,分析电池内部温度与表面温度变化,从锂电池内部温度与表面温度差异出发,着重研究产生这种差异的原因,从而为下文对锂电池进行热建模时提供合理的依据。为准确估计锂电池内部温度,建立较为准确的锂电池热模型尤为重要。在建立热模型时,文中充分综合...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BMS功能Fig1.1FunctionsofBMS在安全使用方面，锂电池在使用过程中，由于内部的放热反应会导致电池内部热状态和压力以较快速率上升，从而将能量浪费掉，导致“热失控”危险的发生，热失控风险发生的主要原因在于当环境因素（主要是温度因素）变化幅度较
第一章 绪论电短路、快速放电、过度放电、制造缺陷和设计不良或机械损坏等等。使用电池，一旦某节电池单元进入热失控状态，就会产生足够多的热量，使得相电池单元也进入热失控状态，引起整个电池组每节电池单元轮流破裂并释放物质，就会产生一种反复燃烧的火焰。大量的实验证明，锂电池在高温环境用时会发生一系列副反应，在低温环境下使用时内部产热速率急剧增快，进成整车电池组温度极为不均衡[11]，从而造成难以想象的恶劣后果，导致锂电用难以继续推广和发展。锂电池由于热失控引起的自燃如图 1.2。
图 1.3 导热过程Fig 1.3 Thermal process热过程是指锂电池内部产生的热量传递到锂锂电池内部中心区域与表面之间组成的链接合组成，链接部分在后期的制作工艺过程中池内部中心区域与表面之间进行热量传导，。锂电池热耗散过程是指锂电池表面热量耗与锂电池外表面接触的空气介质将锂电池表电池热耗散阶段就是与外界空气进行对流换电池热模型的不断研究，现有锂电池热模型构造原理。主要有电化学热耦合模型及电热学热耦合描述锂电池正常工作时内部发生的[29-32]。就单体锂电池内部产热机理方面分析，如式（1.7）右侧四项，第一项表示锂电池
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IUPF算法与可变参数电池模型的SOC估计方法[J]. 刘新天,李贺,何耀,郑昕昕,曾国建. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]基于可变温度模型的锂电池SOC估计方法[J]. 何耀,曹成荣,刘新天,郑昕昕,曾国建. 电机与控制学报. 2018(01)
[3]2001年～2015年我国新能源汽车产业政策综述[J]. 黄艺苗. 汽车工业研究. 2017(07)
[4]反应合成温度对锂离子电池正极材料聚氧钼酸盐电化学性能的影响（英文）[J]. 李文良,倪尔福,李新海,郭华军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(10)
[5]考虑温度影响的锂电池功率状态估计[J]. 刘新天,何耀,曾国建,郑昕昕. 电工技术学报. 2016(13)
[6]正极浆料分散对锂离子电池内阻的影响[J]. 苗萌,朱晓辉,张宝. 电池. 2016(03)
[7]中国新能源汽车行业发展的政策历程浅析[J]. 钱翌,宋开慧,张培栋,王卉卉,徐艳. 青岛科技大学学报(社会科学版). 2016(01)
[8]电动汽车锂离子电池释热机理及电热耦合模型[J]. 宋士刚,李小平. 电源技术. 2016(02)
[9]方形锂离子电池的卷绕结构设计[J]. 刘开宇,吴坤装,唐有根,桑商斌. 电池. 2015(04)
[10]非均匀采样正弦波形的最小二乘拟合算法[J]. 梁志国,朱振宇. 计量学报. 2014 (05)
博士论文
[1]促进我国新能源汽车产业发展的财税政策研究[D]. 顾瑞兰.财政部财政科学研究所 2013
[2]锂离子电池的热电化学研究及其电极材料的计算与模拟[D]. 宋刘斌.中南大学 2013
[3]锂离子电池的热效应及其安全性能的研究[D]. 黄倩.复旦大学 2007
硕士论文
[1]中国新能源汽车产业发展政策研究[D]. 王淳.西南石油大学 2015
[2]基于ERT的动力电池内部温度测量方法研究[D]. 尹文伟.华南理工大学 2013
[3]等效源法在三维各向异性媒质热传导问题中的应用研究[D]. 肖隽翀.上海交通大学 2013
[4]大容量锂离子动力电池充放电过程热特性研究[D]. 任保福.北京交通大学 2012
[5]电动汽车电池温度场之分析及应用[D]. 吴斌.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3396969
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BMS功能Fig1.1FunctionsofBMS在安全使用方面，锂电池在使用过程中，由于内部的放热反应会导致电池内部热状态和压力以较快速率上升，从而将能量浪费掉，导致“热失控”危险的发生，热失控风险发生的主要原因在于当环境因素（主要是温度因素）变化幅度较
第一章 绪论电短路、快速放电、过度放电、制造缺陷和设计不良或机械损坏等等。使用电池，一旦某节电池单元进入热失控状态，就会产生足够多的热量，使得相电池单元也进入热失控状态，引起整个电池组每节电池单元轮流破裂并释放物质，就会产生一种反复燃烧的火焰。大量的实验证明，锂电池在高温环境用时会发生一系列副反应，在低温环境下使用时内部产热速率急剧增快，进成整车电池组温度极为不均衡[11]，从而造成难以想象的恶劣后果，导致锂电用难以继续推广和发展。锂电池由于热失控引起的自燃如图 1.2。
图 1.3 导热过程Fig 1.3 Thermal process热过程是指锂电池内部产生的热量传递到锂锂电池内部中心区域与表面之间组成的链接合组成，链接部分在后期的制作工艺过程中池内部中心区域与表面之间进行热量传导，。锂电池热耗散过程是指锂电池表面热量耗与锂电池外表面接触的空气介质将锂电池表电池热耗散阶段就是与外界空气进行对流换电池热模型的不断研究，现有锂电池热模型构造原理。主要有电化学热耦合模型及电热学热耦合描述锂电池正常工作时内部发生的[29-32]。就单体锂电池内部产热机理方面分析，如式（1.7）右侧四项，第一项表示锂电池
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IUPF算法与可变参数电池模型的SOC估计方法[J]. 刘新天,李贺,何耀,郑昕昕,曾国建. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]基于可变温度模型的锂电池SOC估计方法[J]. 何耀,曹成荣,刘新天,郑昕昕,曾国建. 电机与控制学报. 2018(01)
[3]2001年～2015年我国新能源汽车产业政策综述[J]. 黄艺苗. 汽车工业研究. 2017(07)
[4]反应合成温度对锂离子电池正极材料聚氧钼酸盐电化学性能的影响（英文）[J]. 李文良,倪尔福,李新海,郭华军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(10)
[5]考虑温度影响的锂电池功率状态估计[J]. 刘新天,何耀,曾国建,郑昕昕. 电工技术学报. 2016(13)
[6]正极浆料分散对锂离子电池内阻的影响[J]. 苗萌,朱晓辉,张宝. 电池. 2016(03)
[7]中国新能源汽车行业发展的政策历程浅析[J]. 钱翌,宋开慧,张培栋,王卉卉,徐艳. 青岛科技大学学报(社会科学版). 2016(01)
[8]电动汽车锂离子电池释热机理及电热耦合模型[J]. 宋士刚,李小平. 电源技术. 2016(02)
[9]方形锂离子电池的卷绕结构设计[J]. 刘开宇,吴坤装,唐有根,桑商斌. 电池. 2015(04)
[10]非均匀采样正弦波形的最小二乘拟合算法[J]. 梁志国,朱振宇. 计量学报. 2014 (05)
博士论文
[1]促进我国新能源汽车产业发展的财税政策研究[D]. 顾瑞兰.财政部财政科学研究所 2013
[2]锂离子电池的热电化学研究及其电极材料的计算与模拟[D]. 宋刘斌.中南大学 2013
[3]锂离子电池的热效应及其安全性能的研究[D]. 黄倩.复旦大学 2007
硕士论文
[1]中国新能源汽车产业发展政策研究[D]. 王淳.西南石油大学 2015
[2]基于ERT的动力电池内部温度测量方法研究[D]. 尹文伟.华南理工大学 2013
[3]等效源法在三维各向异性媒质热传导问题中的应用研究[D]. 肖隽翀.上海交通大学 2013
[4]大容量锂离子动力电池充放电过程热特性研究[D]. 任保福.北京交通大学 2012
[5]电动汽车电池温度场之分析及应用[D]. 吴斌.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3396969
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