新能源汽車的電源是由單個(gè)鋰電池的串并聯(lián)組合方法如巨大的鋰電池,電池有更高要求的大電流充放電,特別是汽車的正常工作條件,面對(duì)各種各樣的工作條件,在短時(shí)間內(nèi)急劇鋰電池放電,通常需要在進(jìn)行快速充電和電池的,這將導(dǎo)致電池組的工作狀態(tài)產(chǎn)生大量的熱量。產(chǎn)生的熱量必須及時(shí)散發(fā)。如果不及時(shí)耗散，電池組的溫度會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)升高，影響電池的正常工作，甚至?xí)斐砂踩鹿省Ｍ瑫r(shí)，如果電池長時(shí)間處于這種工作狀態(tài)，會(huì)嚴(yán)重降低電池的使用壽命。以單個(gè)鋰電池為研究對(duì)象,本文系統(tǒng)地研究了熱效應(yīng)的鋰電池在充電和放電條件下的熱絕緣,隔熱和自然散熱,這奠定了基礎(chǔ)為應(yīng)用程序的鋰電池供電的新能源汽車。

 

電池的熱效應(yīng)

 

鋰離子電池由兩種化合物組成，它們可以被可逆地嵌入鋰離子，也可以被非嵌入鋰離子。電池的充放電是通過鋰離子在正極和負(fù)極之間的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。目前，鋰離子電池的負(fù)極材料主要采用L iCo O2。充電時(shí)，兩極之間的電壓迫使鋰離子的正極釋放鋰離子，鋰離子嵌在以片狀結(jié)構(gòu)排列的鋰碳化合物中。在放電過程中，鋰離子從負(fù)極層的鋰碳化合物中分離出來，并與正極層的化合物重新結(jié)合。鋰離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流。電池反應(yīng)熱:磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)反應(yīng)如下

 

 

二。離子電池?zé)嵝?yīng)模型

 

鋰離子電池可以分為圓柱形和方形，而聚合物鋰離子可以制成任何形狀。本文的研究對(duì)象是方形鋰離子電池。摘要根據(jù)鋰離子電池?zé)嵝?yīng)的基本原理，建立了鋰離子電池在直角坐標(biāo)系下的熱效應(yīng)數(shù)學(xué)模型，并對(duì)鋰離子電池的熱效應(yīng)基本狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。數(shù)學(xué)模型的建立通常是在理想的條件下進(jìn)行的，鋰電池?zé)嵝?yīng)的數(shù)學(xué)模型也不例外，這就要求我們對(duì)電池進(jìn)行必要的簡化。具體簡化如下:

 

(1)由于我們對(duì)液體鋰離子電池進(jìn)行了分析，其中的電解質(zhì)幾乎不流動(dòng)，因此可以忽略電解質(zhì)的對(duì)流散熱效應(yīng)。

 

(2)鋰電池在工作過程中的輻射熱效應(yīng)很小，可以忽略不計(jì)。

(3)由于數(shù)學(xué)模型是在理想條件下建立的，所以假設(shè)電池的各項(xiàng)參數(shù)保持不變，忽略溫度對(duì)電池的影響。

 

(4)電池正極、負(fù)極材料與電解液材料相同。

 

(5)熱量在電池內(nèi)分布均勻。

 

(6)鋰電池各方向?qū)嵯禂?shù)相同。

 

 

離子電池在充電、放電時(shí)，會(huì)發(fā)生極化反應(yīng)，在這種情況下平均電壓和開路電壓都會(huì)產(chǎn)生偏差，由于這種電壓偏差產(chǎn)生的熱量稱為極化熱，極化熱在鋰離子電池的充放電中都是正的。

 

鋰離子電池的電極存在自放電現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致電極分解。電極自身放電產(chǎn)生的熱量稱為分解熱。這部分熱量很小，充放電時(shí)可以忽略不計(jì)。鋰離子電池在充放電過程中產(chǎn)生的熱叫做焦耳熱，這部分熱是正的。

 

通常,鋰離子電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于放電產(chǎn)生的熱量時(shí)鋰離子電池在高溫下生成的電荷,根據(jù)情況,論述了電池在充電和放電的過程中產(chǎn)生的熱量,根據(jù)產(chǎn)生的熱量的冷卻措施,因此,電池充電和放電保護(hù)。