锂离子电池极片层数对热积累效应的影响

• 作者: 彭文 朱振东 杨刘倩
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 极片层数 热积累效应 电化学-热耦合模型 温度分布
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 储能材料与器件
• 页码范围: 1497-1504
• 页数: 8页
• 分类号: TM912
• 字数: 4791字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0170

摘要

锂离子电池的极片为电芯最重要的组成部分,极片层数增加会提升电池的容量,但同时也造成内部的产热积累以及外部的散热受阻,最终对电池的安全性造成威胁.因此,本文以10 A·h的磷酸铁锂电池为研究对象,首先建立了一种三维分层的电化学-热耦合模型,理论分析了极片层数对热积累效应的影响,之后通过温度分布验证了本模型的精确性,最后分析了极片层数对锂离子电池温度分布的影响,以及在倍率和极片层数的综合考量下锂离子电池的热积累效应,给出了锂离子电池极片层数的设计依据.结果表明随着极片层数的增加,电池内部热积累效应增强,导致电池温度升高,并且在垂直于极片方向上存在一定的温度梯度;在高倍率以及极片层数较大时,极耳温度高于电芯温度,高温逐渐向极耳区域集中,极耳部位的散热需着重考虑;此外随着倍率的增大,电池的温差也明显增大,当倍率从3 C增大到10 C时,温差增大了约11.2倍.因此如果对电池执行快充和快放的策略,那么电池的极片层数则不宜太高,以避免电池温差过大造成内部热-电化学性质的不均匀分布,最终导致局部高温或容量衰减.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨刘倩		5	29	3.0	5.0
2	朱振东		5	0	0.0	0.0
3	彭文		7	3	1.0	1.0