高温脉冲工况下钛酸锂电池热特性

王延宁 ,严其艳 ,席海亮

(1.广东科技学院机电工程学院，广东东莞5 230832；兰州工业学院汽车工程学院，甘肃兰州 730050)

锂离子电池是目前我国应用最广泛的化学电源，锂离子电池具有使用寿命长，对环境污染较小等优点[1]。随着锂电池技术发展，不同正极材料的锂离子电池(钴酸锂、磷酸铁锂、高镍)被研发出来，且已广泛应用。

钛酸锂电池是一种新型的锂离子电池，其负极是钛酸锂。与传统锂离子电池相比，钛酸锂电池循环寿命更长，充电倍率更高。越来越多的专家学者们致力于将钛酸锂电池应用于电动汽车和电力储能行业的研究[2-3]。

钛酸锂电池虽然具备高倍率充放电特点，但在高温下，高倍率充放电也会产生大量热[4]。如果热量在密闭或狭小空间中无法释放时，仍然会产生热失控甚至爆炸等危险。

钛酸锂电池过量发热会导致电池变形，也会使寿命降低。因此需要研究高温条件下，脉冲充电放电工况下钛酸锂电池热行为。根据实时监测数据，对其生热机理、产热功率进行定性定量研究。

文献[5]借助COMSOL Multiphysics 数值模拟软件，研究不同工况下锂离子电池的温度分布并进行热行为分析，并得出锂离子电池温度分布主要受加热温度和对流传热系数的影响，并且电池温度达到126.85 ℃以上时,会引发内部的副反应发生，造成热失控，损坏电池。文献[6]对脉冲放电过程中锂离子电池的热行为进行分析，采用加速量热仪与电池充放电循环仪，实时测量温度曲线和电压曲线。……