钴酸锂电池热特性实验:内阻与温升关联及CFD仿真验证

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本文《锂离子电池热特性实验与仿真分析》由候雯娜、张赢丽、仝猛、郭立刚和陈欢等学者在长安大学工程机械学院进行研究。研究焦点是钴酸锂单体电池,通过对电池的内阻特性和温升特性实验,探讨了电池性能与状态-of-charge (SOC) 的关系。内阻特性实验揭示了电池内阻随SOC变化的趋势,这对于构建电池热效应模型具有关键作用。 实验部分,通过对电池在不同SOC下的放电过程,获取了电池内阻随SOC变化的数据,验证了电池热效应模型的精准性。温升特性实验则提供了电池在特定工况下的温度分布数据,对比了实验测得的电池表面温度与CFD(计算流体动力学)软件如Fluent中的数值模拟结果。研究发现,在小电流放电情况下,模拟得到的电池表面温度与实际测量的变化趋势一致,并且误差较小,这表明所采用的电池热模型对于较低放电电流时的温升预测有较高的精度。 数值仿真部分的成果对于电动汽车电池组的热管理具有重要意义,因为它可以指导电池组热模型的建立和冷却系统的设计。通过比较,研究者证实了该方法在模拟低电流放电条件下的电池温升方面具有实用性,为优化电池组在电动汽车中的高效运行提供了科学依据。 本研究的关键术语包括“锂离子电池”、“热特性实验”、“温度分布”和“仿真”,并将研究成果归类于TM911类别。这篇首发论文不仅提供了深入的实验证据,还为未来锂离子电池的热管理技术发展奠定了基础。这项工作为电动车行业的热管理系统设计者提供了一套有价值的实验和仿真参考框架。