動力用鋰離子電池的熱效應(yīng)分析.pdf

1、在低碳環(huán)保的時代要求下，電動汽車作為一種新能源交通工具應(yīng)運(yùn)而生，鋰離子電池作為其最有發(fā)展前景的動力裝置也得到了人們的廣泛關(guān)注。雖然具有極佳的性能，但是鋰離子電池在工作中的發(fā)熱問題使其的發(fā)展陷入了瓶頸。高溫不僅會影響電池容量、壽命等工作性能，嚴(yán)重時還會引發(fā)安全問題。本文以有限元熱分析方法為基礎(chǔ)，應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件模擬了兩種鋰離子單體電池以及電池組在放電結(jié)束時的溫度場分布，同時進(jìn)行了簡單的電池散熱分析，旨在提供一個鋰離子電池溫升的

2、量化研究。
　　本文首先介紹了基本的熱分析方法，通過對它們特點(diǎn)的分析選擇了適合本文的研究方法－有限元分析方法。以導(dǎo)熱理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了鋰離子電池的三維導(dǎo)熱微分模型。然后設(shè)計(jì)了薄片狀鋰離子電池在1C、3C、5C倍率下的充放電試驗(yàn)，測出電池在放電過程中的溫度變化，應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行同樣條件下的溫度場分析，對比顯示只有1～2℃的誤差，證實(shí)了本文研究方法的準(zhǔn)確性和可行性。之后探討了不同放電倍率、不同對流換熱系數(shù)、不同環(huán)境溫度對電池溫度

3、場的影響，結(jié)果顯示放電倍率越大，對流換熱系數(shù)越小，環(huán)境溫度越高，電池的溫升越大，溫差越大，高溫的面積也越大。在建立了立方體鋰離子電池組的模型后同樣進(jìn)行了溫度場的計(jì)算，并與相同倍率下單體電池的溫度場比較，結(jié)果表明電池成組后溫度場重新分布，比同倍率單體電池高10℃左右的溫升。最后延伸到簡單散熱條件下電池組的溫度場分析，比較了串行散熱和并行散熱的散熱效果，結(jié)果表明并行散熱對電池降低溫升和提高溫度均勻度有較好的作用。
　　本文通過對大型有