动力电池热特性参数研究综述＊

白广利 温浩然 余八一 姜成龙 韦振 林春景 刘仕强

（1.中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300；2.中国质量认证中心，北京 100067）

主题词：动力电池 热物性 加速绝热法 等温量热法 电动车

缩略语

IBC Isothermal Battery Calorimeter

ARC Accelerating Rate Calorimetry

SOC State Of Charge

SOH State Of Health

NCA Nickel Cobalt Aluminum

1 引言

对于锂离子电池而言，其电性能、寿命和安全性都受电池工作温度的影响。高温会加快锂离子电池的衰减速率，降低电池的循环寿命[1]，低温不仅会对电池寿命造成影响，甚至还会诱发安全风险（例如：低温大电流倍率充电容易造成锂枝晶的产生）[2]。与消费类电子设备上所使用的锂离子电池不同，车用动力电池的容量通常更大（例如磷酸铁锂方形电池单体容量可以达到200 A·h 以上），同时使用环境温度范围更广（-40～70 ℃），且电池周围的热环境往往很不均匀。因此，更加需要对动力电池的温度进行有效的管理[3-4]，一方面保持电池工作在其最佳温度范围内，另一方面尽量减小电池之间的温度差异，以此提高电池组的工作性能，同时延长使用寿命，以及避免安全事故的发生。

为1款电池设计可靠的热管理系统，其中极为重要的一环便是精确测定电池热物性参数和产热特征[3]，其中热物性参数主要包括电池比热容和各向异性的导热系数，该参数主要是用于电池热管理系统仿真中传热过程的准确模拟。产热特征则包括电池在一定工况下的温度变化、瞬时/平均产热功率和总产热量等，该特征一方面用于为热管理系统散热量计算提供依据，另外一方面可以用来验证电池热模型的仿真可靠性。……