鋰離子電池具有較高的比能量、放電電壓和較好的循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)， 被認(rèn)為是純電動(dòng)汽車（EV) 和混合電動(dòng)汽車（HEV) 的最佳儲(chǔ)能設(shè)備之一。熱管理系統(tǒng)是保證大功率鋰電池組安全運(yùn)行的核心技術(shù)之一， 溫度太高會(huì)導(dǎo)致鋰電池面體電解質(zhì)（SEI) 膜的破壞， 從而縮短電池循環(huán)壽命， 并可能引起電池爆炸等安全問(wèn)題。因此， 研究復(fù)雜工況條件下鋰電池工作的熱特性是開(kāi)發(fā)電池?zé)峥丶夹g(shù)的基礎(chǔ)， 對(duì)于發(fā)展動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。
    目前， 對(duì)于鋰電池發(fā)熱特性的研究， 主要采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析。在等Doyle提出的電化學(xué)模型和等bernardi提出的電池能量方程的基礎(chǔ)上， 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)發(fā)展了多個(gè)鋰電池?zé)犭婑詈夏Ｐ停?如采用熱電耦合模型計(jì)算了鋰池在不同溫度下的放電特性， 并且分析了與溫度相關(guān)的參數(shù)對(duì)鋰電池放電特性的影響。
 
    和采用熱電耦合模型對(duì)卷繞式鋰離子電池的溫度進(jìn)行了計(jì)算， 并對(duì)其內(nèi)部不同熱源的發(fā)熱量進(jìn)行了詳細(xì)分析。j.vazquez-arenas等采用熱電耦合模型對(duì)方形鋰離子電池進(jìn)行了模擬， 研究了電池溫度對(duì)其放電特性和鋰離子濃度分布的影響， 并對(duì)電池內(nèi)部不同熱源的發(fā)熱量進(jìn)行了定量分析。目前大多數(shù)文獻(xiàn)有關(guān)鋰電池?zé)崽匦缘难芯烤捎脽犭婑詈夏Ｐ停?但很少考慮到鋰電池的容量衰退問(wèn)題。鋰電池在充放電循環(huán)過(guò)程中， 負(fù)極膜會(huì)由于的沉積逐漸增厚導(dǎo)致鋰電池內(nèi)阻增大， 從而會(huì)引起鋰電池發(fā)熱率的顯著增加。等在鋰電池的熱電耦合模型中考慮了循環(huán)衰退問(wèn)題， 分析了溫度對(duì)鋰電池容量衰退的影響， 但是其對(duì)鋰電池的容量衰退過(guò)程采用由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合函數(shù)， 建立的模型和研究結(jié)果僅適用于其研究的特定鋰電池， 缺乏通用性。等提出了包括鋰電池容量衰退過(guò)程的熱電耦合模型， 但其采用的正極活性物質(zhì)的溶解僅在鋰錳電池中較為明顯， 不適用于鈷酸鋰和鐵鋰電池， 而且該研究未給出鋰電池循環(huán)過(guò)程中的熱量變化特性。
    本文將同時(shí)考慮鋰電池循環(huán)過(guò)程中的放電特性、熱量特性和衰退過(guò)程， 對(duì)鋰電池在充放電循環(huán)過(guò)程中的熱量組成和熱量變化特性進(jìn)行數(shù)值研究。

目前，鋰離子正極材料的性能和價(jià)格等是制約其進(jìn)一步向高能量、長(zhǎng)壽命和低成本發(fā)展的瓶頸，發(fā)展高能鋰離子的關(guān)鍵技術(shù)之一是正極材料的開(kāi)發(fā)。理論上具有層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)的材料，都能做鋰離子電池正極材料。與負(fù)極電池相比較，正極材料的發(fā)展稍顯緩慢。原因在于其制備成實(shí)用的材料并非易事，制備過(guò)程中微小的變化都能導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)乃至性能的巨大差異。一般來(lái)說(shuō)，在鋰離子電池產(chǎn)品組成成分中，正極材料占據(jù)著最重要的地位，正極材料的好壞，直接決定了最終鋰離子電池產(chǎn)品的性能指標(biāo)。而正極材料在電池成本中所占比例高達(dá)40%左右。鋰離子電池正極材料已成為制約我國(guó)高性能鋰離子電池發(fā)展的瓶頸。另外，在正極材料研究方面所取得的進(jìn)展，也展示出鋰離子電池正極材料發(fā)展的廣闊前景 。

因此我們對(duì)正極材料的要求如下
1、電池反應(yīng)應(yīng)該具有較大的吉布斯自由能，以保證可以提供高的電池電壓；
2、放電過(guò)程中吉布斯自由能變化要小，以保證輸出電壓接近為常數(shù)；
3、正及材料應(yīng)有低的氧化電位，即相對(duì)于金屬鋰有較高的電壓；
4、盡可能輕，但有能儲(chǔ)存大量鋰，以保證具有較大容量;
5、具有良好的電子導(dǎo)電性；
6、在全部操作電壓內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命；
7、材料便宜低毒。