双极性锂离子电池热设计仿真研究

摘要：

双极性锂离子电池具有比能量高、电流均匀、结构紧凑等特征,在调频储能领域应用前景良好.由于双极性锂离子电池为内部串联结构,因而对温度分布的可控性和均匀性要求更高.通过建立双极性锂离子电池三维热电耦合模型,分析了端面集流体结构、电芯尺寸及散热方式对电池温度特征的影响.结果表明,电池最高温度及位置将受到端面集流体厚度影响,采用薄集流体结合多极耳的降温及均温效果均优于直接增厚集流体.同时,以端面等效电阻作为评价参数,可进一步优化集流体结构.通过分析电芯尺寸与对流换热系数关系,确定在本研究所述条件下,为满足最高温度及温差分别小于45与5 ℃,电池临界厚度为40 mm,并且宜采用对流换热系数为25 W/(m2·℃)的强制空冷散热方式.

关键词：双极性、锂离子电池、储能、热电耦合模型、热设计

所属期刊栏目：45

分类号：TM912.9

资助基金：国家电网有限公司科技项目5418-202040248A-0-0-00

在线出版日期：2021-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：158-162