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时间:2020年06月26日 来源:

模组设计期间的热管理研究应关注热聚点。在相应的“热”位置,可以放置一个热敏电阻,以指示比较大表面温度,不太可能检测到电池上或电池内其他位置的温度梯度和可能的热点,因此,监测的温度可能与比较大温度存在偏离。

尽管热敏电阻在实际应用中得到了非常广的应用,但用于研究目的的热敏电阻使用也是有很多的。使用精度为1℃的NTC热敏电阻测量18650圆柱形电池,三种不同的触摸式电池的表面温度,为了验证热模型,使用了普通的热敏电阻来监测圆柱形28650电池组的内部温度,这项研究表明,热敏电阻可以在电池的化学环境中用于实验目的,此外,Debert等人使用了大量的热敏电阻测量模组的温度,将热敏电阻放置在模块的间隙中,并将数据与模型仿真结果进行比较。Grosch等人开发出一种新的低成本PTC热敏电阻,可以很容易地用印刷技术生产出来。与市售的NTC相比,这种新型热敏电阻的精度要低一些,但是节省了花费。


对于各种温度检测方法,特别是锂离子电池的温度检测方法,还没有一个明确的概述。江苏电池k值检测性价比高企业

对于空间电池内部温度测量,Martiny等人开发了薄膜热电偶矩阵。镍和铜被用作热电偶矩阵的材料,并溅射到卡普顿基体上,后涂上一层聚对苯二甲酸乙二醇酯进行保护,在图15中,展示了一个原型传感器的照片,传感器厚度小于27µm,并已集成到实验室规模的电池,该传感器在C/9倍率循环下对电池性能影响很小,但由于电池组装过程中保护层损坏,随后被腐蚀而导致不稳定。有人将传感器厚度增加到了54pm,然而,改进的版本也遇到了稳定性问题,因此,不适合内部电池温度测量,下一步是使用聚酰亚胺来提高稳定性,除了稳定性问题外,该传感器的占地面积相对较大,可能会降低电池的容量,然而,该传感器具有测量内部和空间变化温度的优点。


深圳本地电池k值检测工厂热阻器件是电阻随温度变化的器件。

为了防止危险情况发生,BMS应监测电压,电流和温度。如果发生故障,BMS可以进行预防性干预,然而,BMS不能总是保护电池不受滥用条件的影响,例如短路、穿透和外部加热。因此,还需要额外的安全装置集成在锂离子电池中或模组上,这些装置能比较大限度地减少危险情况的发生,类型可从简单的安全通风口、保险丝到关闭的分离器,特殊的电解液和复杂的电极涂层等。

如果BMS或其他安全装置不能防止电池热失控,就会出现危险情况。如果这种情况发生模组中,则情况会变得更糟,因为模组中的单个电池会使模组中的其他电池发生失控事件,通过电池模块的热失控蔓延的模拟示例见图7,在本例中,较早电池用钉子穿透,以引发热失控,随后导致相邻电池直至一个电池失效。

 可在模块间布置管线或围绕模块布置夹套,或把模块沉浸在液体中。若液体与模块间采用传热管和夹套等,可采用水、乙二醇、油甚至制冷剂等作为传热介质。若动力电池模块沉浸在介质传热液中,必须采用绝缘措施防止短路。传热介质和动力电池模块壁之间进行传热的速率,主要取决于液体的热导率、黏度、密度和流动速度。目前液体加热方法对电池箱的密封和绝缘要求较高,这就增加了整个电池箱设计的复杂程度,在可靠性方面尚有许多问题需要解决。动力电池表面布置的加热板、加热膜类加热法加热是指在动力电池包顶部,或底部,或之间添加电加热板,加热时电加热板通电,加热板的一部分热量通过热传导方式直接传给电池。采用加热板加热,加热时间较长,加热后动力电池组温度分布不均匀,出现温差较大。相变材料(PCM)由于其巨大的蓄热能力,被应用于动力电池组热管理系统。相变冷却机理是靠相变材料的熔化潜热来工作,利用PCM作为动力电池热管理系统时,把电池组浸在PCM中,PCM吸收电池放出的热量,从而使温度迅速降低,热量以相变热的形式储存在PCM中。在低温环境下,PCM通过从液态转变为固态过程中释放存储的热量,可对动力电池进行加热和保温。在相变过程中。

    现在的社会严重依赖能源。

 熵热的产生既可以是吸热的,也可以是放热的,这取决于电极反应的方向和SoC。熵变(S)可由焓变(△H)和吉布斯自由能变(△G)导出。在进一步推导后可得上面公式,其中T是电池温度。通常,熵变是通过电位或量热测量实验获得的,由于这些方法通常需要较长的测量时间,因此已经开发出了替代方法,例如电热阻抗谱(ETIS)和一种用于电位测量方法,缩短了测量时间。

尽管熵热有时被忽略或采用为恒定平均值,但它的贡献可能很大,尤其是在低倍率充放过程中。因此,强烈建议在进行热仿真时给予考虑,熵放热或吸热可以同时存在于两个电极上,不同电极材料的熵放热或吸热的大小不同,可以选择合适的电池电极搭配,使两个电极的熵贡献相互抵消,以减小电池产热。


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锂离子电池的温度监测对于电池管理系统BMS控制具有重要意义。江苏电池k值检测性价比高企业

但放电加热方法随着放电时间的增加,电池能量的损耗就较大,且需要调节负载对电池放电电流进行控制,这对放电负载要求较高。当动力电池SOC较低时,放电加热方法的使用有局限性。在单体动力电池内部埋设镍箔加热片,当检测到电池温度低于0℃时,就会引导电子穿过镍箔产生热量加热电池自身。放电加热方法通过电池放电产热和内部加热片综合升温,能在30s内将锂离子动力电池从-30℃加热到0℃以上,具有较好的温升效果和加热效率,但要对动力电池单体结构进行较大的改动,从而一定程度上减小了电池的能量密度。采用交流激励加热法对18650型锂离子电池进行低温下内部加热,利用集总参数热模型仿真与实验验证相结合,得出在一定范围内,正弦交流电的幅值越高,频率越低,则动力电池的升温速度就越快。当正弦交流电的幅值为7A(),频率为1Hz,而外部对流换热系数为·m-2·K-1时,动力电池可在15min内从-20℃升高到5℃,且动力电池内部温度分布均匀,验证了交流加热方法应用到锂离子动力电池的可行性。江苏电池k值检测性价比高企业

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