电传动车辆用高功率锂离子电池性能分析研究


摘要:为研究功率型锂离子电池性能,对某35 Ah功率型锂离子电池单体进行了充放电特性试验和分析,由此获得功率型电池在不同温度和不同倍率下的充放电特性、内阻特性和温升特性。研究结果表明,低温下电池的充放电内阻较大,充放电性能衰减显著;常温下电池的内阻较小,充放电温升较小,大电流充放电的容量稳定性好,质量比能量高,作为电传动车辆主要或辅助动力源具有良好的应用前景。
关键词:功率型锂离子电池;充放电特性;低温性能;电传动车辆



动力电池作为电传动车辆主要能源之一,可作为发动机的辅助能源,在车辆需要输出大功率时,与发动机一起驱动车辆,同时也可独立驱动车辆行驶。因此,动力电池的性能将直接影响电传动车辆的性能。国家科技部公布的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出在“十二五”期间,国家科技计划将加大力度持续支持电动汽车科技创新。2015年中国电动汽车保有量计划达到100万, 动力电池也将迎来新的发展机遇。锂离子电池具有功率高、能量密度大、寿命长、自放电率低和贮藏时间长等优点,目前正逐步取代其他电池成为主要的动力电池。电传动车辆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。

1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PTIO0温度传感器功率MOSFET单一的过电压损坏形态通常是在中间散热较差的区域产生一个局部的热点,而单一的过电流的损坏位置通常是在电流集中的靠近S极的区域。实际应用中,通常先发生过流,短路保护MOSFET关断后,又经历雪崩过压的复合损坏形态。

如果损坏位置距离G极近,则开通过程中损坏的几率更大;如果损坏位置距离G 极远, 则关断开通过程中损坏几率更大。功率MOSFET管在线性区工作时,产生的失效形态也是局部的热点,热量的累积影响损坏热点洞坑的大小。散热条件是决定失效损坏发生位置的重要因素,芯片的封装类型及封装工艺影响芯片的散热条件。另外,芯片生产工艺产生单元性能不一致而形成性能较差的单元,也会影响到损坏的位置。电传动车辆用高功率锂离子电池性能分析研究.pdf
【 浏览次数: 】 【 加入时间:2013-8-29 12:07:59 】
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