锂离子电池热效应模型的研究
本文分别对磷酸铁锂电池和钴酸锂电池的热效应模型进行了研究.磷酸铁锂电池在不同温度(-10℃-60℃)条件下的热效应,将电池的热效应分为欧姆热QΩ、极化热Qp、化学反应热Qr三部分分别进行研究.通过电池在不同温度不同倍率下的充放电实验及不同温度下的恒电流间歇滴定分析得到电池的欧姆电阻和极化电阻随温度和放电倍率的关系,得到化学反应电阻随温度的关系,建立滴定模型.对电池进行极限燃烧处理得到正负极与电池燃烧热来源的贡献.理论联系实际证实该模型的可行性.通过交流阻抗实验得到了钴酸锂电池在不同温度条件下的交流阻抗,建立起等效电路模型,并通过基于最小二乘法的计算机软件ZSimpWin进行拟合分析,最终得到误差在10-5以下的阻抗模型:LR(Q(R(LR))).基于阻抗模型对电池在不同温度条件下(-10℃-60℃)的放电热效应进行的分析.磷酸铁锂电池采用脉冲方法得到滴定模型,为其在不同温度、放电倍率使用条件下的生热提供依据,高温下的大倍率放电对电池破坏是不可逆的.低温下电池性能提高仍旧有待提高.钴酸锂电池采用电化学阻抗法得到阻抗模型,低温下钴酸锂电池性能要优于磷酸铁锂电池,但是随着温度升高的衰减速率明显偏高,温升速率高于磷酸铁锂电池,高温下的安全性能较低.高温下电池安全性能及电池低衰减度有待改善.
- 作者：
- 韩剑
- 学位授予单位：
- 沈阳理工大学
- 专业名称：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 高虹
- 中图分类号：
- TM912
- 关键词：
- 锂离子电池；热效应模型；磷酸铁锂电池；钴酸锂电池
- Lithium-ion batteries； Thermal effect model； Lithium iron phosphate batteries； Cobalt acid lithium batteries