锂离子电池极速自加热中的电-热耦合特性及建模

• 作者: 熊瑞 马骕骁 陈泽宇 孙逢春
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 电动车辆 锂离子电池 低温加热 极速加热 安全 电化学-热耦合模型
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 179-189
• 页数: 11页
• 分类号: TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.02.179

摘要

动力电池低温下充放电时存在严重析锂、内阻增大、容量骤降等现象,导致其低温应用时能量不足,性能衰退增速以及安全事故频发等问题.针对当前锂离子动力电池低温加热速度慢制约全气候应用的难题,发现电触发极速生热特性,开发了间歇式极速加热系统;设计出系统的加热试验方法研究极速生热行为,明晰加热频率、占空比以及初始电量对电池温升速率和安全性的影响规律;发现加热温升与占空比和初始电量均呈正相关,加热使用的周期性电流是影响温升的关键,精确控制电流是加热策略实施的基础;建立低温加热电化学-热耦合模型,分析加热过程中颗粒锂离子浓度分布,结果表明,提出的极速加热方法不影响活性颗粒整体可循环锂浓度,证实了加热频率及占空比对加热效果的影响规律.