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锂电池组的发热问题,你怎么看?

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.11.10
信息摘要:
锂电池组的发热,有焦耳热和熵热两种:电流流过内阻产生的焦耳热,电流流过内阻而产生的热量为焦耳热 Qp(J/s), 表示为内阻电流和内阻两端电…

锂电池组的发热,有焦耳热和熵热两种:电流流过内阻产生的焦耳热,电流流过内阻而产生的热量为焦耳热 QpJ/s), 表示为内阻电流和内阻两端电压(电池端子电压与开路 电压的差值)的乘积。如果充电电流为 i,电池端子电 压为VOV),开路电压为VOCV),电池内阻为R(Ω), n 焦耳热可用下式表示(放电时 i 为负值,VO VOC)。

焦耳热与电流的平方成正比,快速充电时要特别 注意发热,使用风扇散热。由于焦耳热与内阻成正比, 所以内阻越小的锂电池组,输出电流越大。


锂电池组

化学反应产生的熵热,锂电池组内部的化学反应会产生熵热 QSJ/s)。从能 量高的充电状态转换为能量低的放电状态时,熵热增 大,电池出现发热。相反,充电时为吸热反应。熵热可用下式表示:

TinK)是锂电池组的内部温度,VOC 有些许温度依赖 性。由此,产生了熵热。小电流充放电时,由于熵热的影响,充电时的发 热量明显小于放电时的发热量。另外,以较小的电流充电时,可以观测到吸热反应。一般情况下,当电流达到1C或以上时,焦耳热占主导地位,可以忽略熵热。

锂电池组的散热锂离子电池表面的放热量 Qout,可用下式表示。公式中,A 为电池的表面积;Ts 为电池的表面温度;TaK)为环境温度;hW/m2K)]为传热系数。从这个公式中可以看出,为了促进散热,使表面 积增大,增大表面温度和环境温度之差,都是有效措施。另外,传热系数 h 由下面的式(4)推导出,使用 了常数 Nu——努塞尔数。Nu 取决于锂电池组形状和表面 状态等复杂条件和经验公式,很难从理论上进行推导。因此,根据理论公式把握趋势,通过实验得出不 确定参数的校准法比较实用。

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