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大学物理实验, 2025, 38(1): 1-7     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228,2025.01.001
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方形锂离子电池热性能的实验与模拟研究
黄晓璜,盛 健,邹艳芳
上海理工大学 能源动力工程国家级实验教学示范中心,上海200093
Experimental and Simulation Study of Thermal Performanceof Prismatie Lithium-lon Batteries
HUANG Xiaohuang,SHENG Jian,ZHOU Yanfang
National Demoestnation Center for Experimental Energy and Power Engineering Education, University of Shanghai for Seieneend Technology ,Shanghai 200093 ,China
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摘要 

锂离子电池在使用过程中产生的热量和热管理问题对其性能和安全性产生重要影响。 通过实验研究了方形锂离子电池的热特性。 实验采用混合功率脉冲测试方法,得到了不同环境温度、不同放电倍率下,放电过程中欧姆内阻和极化内阻值,以及电动势温度变化系数,并分析了不同环境温度、放电倍率和荷电状态对电池的影响。 同时,拟合出了电池内热源与荷电状态的关系式,并利用COMSOl软件对不同环境温度和不同放电倍率下电池的温度场进行了模拟。 实验结果表明,随着环境温度和放电倍率的增加,电池的欧姆内阻和极化内阻增加,且内阻的变化与电池的荷电状态密切相关。 研究结果可为电池热管理提供理论依据,为未来电池设计和安全性评估提供参考

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黄晓璜
盛 健
邹艳芳
关键词:  锂离子电池  热特性  内阻  温度场     
Abstract: 

The heat generation and themmal management issues of lithium-ion batteries during use have asignificant impaet on their performanee and safety, This paper experimentally investigates the thermalcharacteristies of prismatie lithium-ion batteries.A hybrid power pulse testing method was empleyed to measurethe changes in ohmie resistanee , polarization resistanee, and the eleetromotive foree temperature coeficientunder various ambient temperatures and discharge rates,The study analyzes the elfeets of ambient temperature,discharge rate ,and state of charge( $0C) on the battery’ s performance.Additionally ,a relationship between theinternal heat sourees of the battery and its $OC was fitted, and COMSOL, sotware was used to simulate thetemperature field of the battery under different ambient temperatures and diseharge rutes.The experimentalresults show that both the ohmie and polarization resistanees inerease with rising ambient temperature anddischarge rate ,and the changes in internal resistanee are closely related to the battery’'s state of charge.Thefindings of this study provide a theoretieal basis for battery thermal management and offer valuable insights forfuture battery design and safety evaluation.

Key words:  lithium-ion battery    thermal charaeteristics    intemal resistanee    temperature field
               出版日期:  2025-02-25      发布日期:  2025-02-25      整期出版日期:  2025-02-25
ZTFLH:  TM 911.41  
引用本文:    
黄晓璜, 盛 健, 邹艳芳. 方形锂离子电池热性能的实验与模拟研究 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(1): 1-7.
HUANG Xiaohuang, SHENG Jian , ZHOU Yanfang. Experimental and Simulation Study of Thermal Performanceof Prismatie Lithium-lon Batteries . Physical Experiment of College, 2025, 38(1): 1-7.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228,2025.01.001  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I1/1
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