池能电池温度测试研究
池能电池对体积和动力都有较高要求，因此要求动力电池不仅具有较高的能量密度，还需具有大功率充放电的能力 ，而高功率锂离子电池能够同时满足这两方面要求， 国内外学者对高功率型锂离子电池进行了深入研究，参考文献研制了一款功率密度为2 000 WKg 的高功率锂离子电池，并成功应用于电动汽车。为了进一步研究功率型电池的充放电性能，同时也为电池选型和电池建模提供依据，本文对某35 Ah功率型电池的充放电性能进行研究。
测试平台
测试平台结构如图1所示。其中HT-V5C200D200-4是广州擎天实业有限公司针对电池单体测试开发的电池充放电设备；温箱的作用是提供测试所需的环境温度，在测试过程，被测电池放置在温箱中，温度测量模块用于测量充放电过程中电池表面和极耳的温度变化，温度测量模块有16个通道，采用PT100温度传感器。温度传感输出的电压信号经NI采集系统传送至上位机，安装在上位机的labview软件将电压信号转化为具体的温度值并进行数据的实时保存和显示。
恒流放电温度特性
对电池单体在自然散热条件下充放电工作时的生热特性进行研究，为后续建立电池生热模型提供数据支持。电池单体被悬挂于无强制散热的空间中，处于自然散热条件，电池充放电过程，采用16通道的温度传感器进行电池温度的测量
分别对电池进行0.3C、0.5C、1C、2C、3C和4C倍率放电。首先，将电池悬至于无强制散热的环境下，温度为室温。放电前，按照第2节中的方法将电池充满后静置2 h，然后以某一倍率进行恒流放电，截止电压为3 V。图9是电池在不同倍率放电过程中，正、反两面的平均温升曲线，为了方便比较研究，在作图时都将实验中电池的起始温度调整为20 cc。
随着电池放电倍率的提高，以2C放电时， 电池正极耳的温度从20℃上升到29.6℃ ，上升了48％ ；以4C放电时，电池正极耳的温度从20℃上升到36.96℃ ，上升了84.8％ ；因此，在高温环境下，电池进行大倍率放电时，必须采取相应的散热措施，否则电池将因过热而导致性能衰退、寿命下降，甚至导致热失控的危险状态。
电池充电生热特性
与放电温升实验相同，将电池悬至于无强制散热的环境下，按照第3节中的方法将电池放电后静置2 h，然后分别以0.3C、0.5C、1C、2C、3C和4C倍率进行恒流一恒压充电，截止电流为3 A。图中给出了不同倍率充电过程中，电池单体表面的平均温升曲线。从图中可以看出，正、反面温度几乎相等，在恒流充电过程中，电池正、负的温度快速上升，在恒压充电阶段，电池极耳的温度开始下降，这主要是恒压充电阶段，充电电流不断下降，使得电池生热率减少。因此，在电池充电过程，恒流充电过程是电池内部热量积聚的重要阶段。常温下，功率型锂离子电池的充放电内阻低，大电流放电的稳定性好，放电效率高，具有良好的大倍率充电特性，能够满足电传动车辆的行驶需求。低温下，电池的充放电内阻升高，相同放电倍率下，电池的放电电压和放电容量显著下降。与放电相比，电池充电性能衰减更为明显，电池恒流充电电压显著升高，充入容量显著下降。因此在实际使用中，必须有加热系统对电池进行加热，以提高电池的低温性能。与其他电池相比，功率型锂离子电池充放电温升较小，但是大电流充放电时，电池温度仍有较大提升，相同倍率下，电池充电过程的温升比放电时的温升高，因此，大电流充放电时，应对动力电池组进行散热，避免电池内部温度累积对电池造成损害。
文章来源池能电子：www.18650.com.cn
测试平台
测试平台结构如图1所示。其中HT-V5C200D200-4是广州擎天实业有限公司针对电池单体测试开发的电池充放电设备；温箱的作用是提供测试所需的环境温度，在测试过程，被测电池放置在温箱中，温度测量模块用于测量充放电过程中电池表面和极耳的温度变化，温度测量模块有16个通道，采用PT100温度传感器。温度传感输出的电压信号经NI采集系统传送至上位机，安装在上位机的labview软件将电压信号转化为具体的温度值并进行数据的实时保存和显示。
恒流放电温度特性
对电池单体在自然散热条件下充放电工作时的生热特性进行研究，为后续建立电池生热模型提供数据支持。电池单体被悬挂于无强制散热的空间中，处于自然散热条件，电池充放电过程，采用16通道的温度传感器进行电池温度的测量
分别对电池进行0.3C、0.5C、1C、2C、3C和4C倍率放电。首先，将电池悬至于无强制散热的环境下，温度为室温。放电前，按照第2节中的方法将电池充满后静置2 h，然后以某一倍率进行恒流放电，截止电压为3 V。图9是电池在不同倍率放电过程中，正、反两面的平均温升曲线，为了方便比较研究，在作图时都将实验中电池的起始温度调整为20 cc。
随着电池放电倍率的提高，以2C放电时， 电池正极耳的温度从20℃上升到29.6℃ ，上升了48％ ；以4C放电时，电池正极耳的温度从20℃上升到36.96℃ ，上升了84.8％ ；因此，在高温环境下，电池进行大倍率放电时，必须采取相应的散热措施，否则电池将因过热而导致性能衰退、寿命下降，甚至导致热失控的危险状态。
电池充电生热特性
与放电温升实验相同，将电池悬至于无强制散热的环境下，按照第3节中的方法将电池放电后静置2 h，然后分别以0.3C、0.5C、1C、2C、3C和4C倍率进行恒流一恒压充电，截止电流为3 A。图中给出了不同倍率充电过程中，电池单体表面的平均温升曲线。从图中可以看出，正、反面温度几乎相等，在恒流充电过程中，电池正、负的温度快速上升，在恒压充电阶段，电池极耳的温度开始下降，这主要是恒压充电阶段，充电电流不断下降，使得电池生热率减少。因此，在电池充电过程，恒流充电过程是电池内部热量积聚的重要阶段。常温下，功率型锂离子电池的充放电内阻低，大电流放电的稳定性好，放电效率高，具有良好的大倍率充电特性，能够满足电传动车辆的行驶需求。低温下，电池的充放电内阻升高，相同放电倍率下，电池的放电电压和放电容量显著下降。与放电相比，电池充电性能衰减更为明显，电池恒流充电电压显著升高，充入容量显著下降。因此在实际使用中，必须有加热系统对电池进行加热，以提高电池的低温性能。与其他电池相比，功率型锂离子电池充放电温升较小，但是大电流充放电时，电池温度仍有较大提升，相同倍率下，电池充电过程的温升比放电时的温升高，因此，大电流充放电时，应对动力电池组进行散热，避免电池内部温度累积对电池造成损害。
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【 浏览次数: 】 【 加入时间:2013-8-2 10:34:44 】
