Die Zyklenlebensdauer, Lade-Entlade-Leistung und Sicherheitsleistung von Lithium-Ionen-Batterien haben eine große Korrelation mit der Batteriezellentemperatur. Daher ist die Bedeutung von Wärmemanagementsystemen für Lithium-Ionen-Batteriepakete unbestreitbar.

Der erste Schritt beim Entwerfen eines Wärmemanagementsystems für Lithium-Ionen-Batterien erfordert jedoch eine genaue Kenntnis der Wärmeerzeugungsrate der Batteriezelle.

Was ist der spezifische Zweck und die Bedeutung des Tests zur Wärmeentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien?

1. Nachdem der Brennwert verschiedener Lithium-Ionen-Batterieproben unter bestimmten Betriebsbedingungen erhalten wurde, können die Wärmeerzeugungsraten verschiedener Lithium-Ionen-Batterieproben verglichen werden, indem der volumetrische Brennwert, der Kapazitäts-Brennwert oder der Energie-Brennwert kombiniert werden.
2. Analysieren Sie für eine bestimmte Batteriezellenprobe die Beziehung zwischen ihrem Brennwert und der Betriebstemperatur, der Stromrate und dem SOC, sodass eine umfassende MAP-Karte der Eigenschaften der Wärmeerzeugungsrate erhalten werden kann, die eine wichtige Grundlage für die Entwicklung des Batteriethermomanagements darstellt Systeme.

Im Allgemeinen hat dieselbe Batterie bei einer bestimmten Stromrate eine sogenannte Wärmeerzeugungsgrenze bei einem anderen SOC und einer anderen Temperatur. Bei der Wärmeerzeugungsauslegung von Batteriezellen besteht eines der Ziele darin, die Wärmeerzeugungs-Randbedingungen auf eine möglichst geringe Wärmeerzeugung zu steuern.

Vor der Durchführung des Batteriewärmeerzeugungstests ist es notwendig, die spezifische Wärmekapazität der Batterie genau zu kennen. Das Verfahren zur Verwendung der Kalorimetrie zum Testen der spezifischen Wärmekapazität der Batterie ist wie folgt:

Platzieren Sie die Batterie in einer adiabatischen Umgebung und erwärmen Sie die Batterie durch eine externe Wärmequelle, wie z. B. ein Heizkissen; nach Kenntnis der von der externen Wärmequelle bereitgestellten Wärme Q, d. h. dem Produkt aus konstanter Heizleistung und Zeit, und dem entsprechenden Batterietemperaturanstieg ΔT kann die spezifische Wärmekapazität der Batterie berechnet werden.

Q=m* _Cp *ΔT

Q: Wärmeerzeugung der Batterie, kJ;

m: Batteriegewicht, kg;

Cp: ​​Spezifische Wärmekapazität der Batterie, kJ/(kg*K);

ΔT: Temperaturanstieg der Batterie, K.

Eine adiabatische Umgebung kann durch ARC erreicht werden, das das Kalorimeter mit adiabatischer Rate ist. In dem Experiment werden Temperatursensoren auf der Oberfläche der Batterieprobe angeordnet, und die ARC stellt eine genau kontrollierte adiabatische Umgebung für die zu testende Batterieprobe bereit, indem sie die Temperatur der inneren Hohlraumwand sofort konstant mit der Batterietemperatur hält.

Beim Batteriewärmeerzeugungstest wird das Batterielade- und -entladetestsystem ergänzt, um das Laden und Entladen unter bestimmten Arbeitsbedingungen durchzuführen, sodass die Batteriewärmeerzeugung und die momentane Wärmeerzeugungsleistung berechnet werden können.

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