黃 偉，文 華，李亞勝

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三元軟包鋰離子動(dòng)力電池?zé)崽匦詼y(cè)量及應(yīng)用

黃 偉，文 華，李亞勝

（南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，江西 南昌 330031）

鋰離子電池的極化內(nèi)阻是不可逆熱測(cè)試的關(guān)鍵參數(shù)。為了更準(zhǔn)確地計(jì)算極化內(nèi)阻，針對(duì)三元軟包鋰離子動(dòng)力電池，進(jìn)行了HPPC測(cè)試、熵?zé)嵯禂?shù)測(cè)試、充放電溫升測(cè)試，采用兩種方法對(duì)極化內(nèi)阻進(jìn)行了計(jì)算，一種是通過(guò)電壓變化量除以電流得到，另一種是通過(guò)建立二階RC模型，結(jié)合HPPC測(cè)試工況辨識(shí)得到。根據(jù)兩種方法得到的極化內(nèi)阻，結(jié)合Bernardi生熱速率模型公式對(duì)電池進(jìn)行了1C充電和0.5C、1C、2C放電下的溫度場(chǎng)仿真，并與紅外熱成像儀記錄到的溫度分布進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：根據(jù)二階RC模型得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行的仿真與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，說(shuō)明利用二階RC模型得到的極化內(nèi)阻更加適用于電池持續(xù)充放電過(guò)程中的熱分析。模型很好地模擬了電池不同充放電倍率下的溫度場(chǎng)信息，對(duì)電池?zé)岱治黾盁峁芾砜善鸬街笇?dǎo)作用。

鋰離子動(dòng)力電池；極化內(nèi)阻；二階RC模型；紅外熱成像儀；溫度場(chǎng)仿真

隨著人們環(huán)保意識(shí)和節(jié)約意識(shí)的增強(qiáng)，電動(dòng)汽車(chē)正逐步替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，成為當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)核心部件之一，它的性能好壞直接影響了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。鋰離子電池因其比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低和綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)[1]，成為電動(dòng)汽車(chē)的首選動(dòng)力來(lái)源。

鋰離子電池在充放電過(guò)程中由于受焦耳熱、反應(yīng)熱和極化熱等影響，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量的熱，若不及時(shí)對(duì)其進(jìn)行散熱，會(huì)嚴(yán)重影響電池的工作性能和壽命，甚至?xí)鹗Щ?、爆炸等危險(xiǎn)[2-3]。大量研究表明，由于內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱在電池產(chǎn)熱過(guò)程中占了很大的比重，尤其對(duì)于大倍率放電，這種現(xiàn)象更加明顯。因此，有必要從內(nèi)阻方面考慮電池產(chǎn)熱導(dǎo)致的溫升問(wèn)題。鋰離子電池的內(nèi)阻分為歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻由電極材料、電解液、隔膜及各部分零件的接觸電阻組成。極化內(nèi)阻是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)由極化引起的內(nèi)阻，包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。測(cè)量電池內(nèi)阻的方法有穩(wěn)態(tài)測(cè)量法和瞬態(tài)測(cè)量法。穩(wěn)態(tài)測(cè)量，持續(xù)的通電電流會(huì)產(chǎn)生很大的極化，對(duì)電池溫升的影響比較大。而瞬態(tài)測(cè)量，采用間歇性充放電，能夠削弱電池內(nèi)部極化，降低電池產(chǎn)熱，得到廣泛應(yīng)用。瞬態(tài)測(cè)量方法中，采用混合功率脈沖電流法（hybrid pulse power characterization, HPPC）是測(cè)量鋰離子電池內(nèi)阻最常用的方法，用瞬間的電壓變化除以電流來(lái)計(jì)算歐姆內(nèi)阻，用極化作用和荷電狀態(tài)（state of charge, SOC）變化產(chǎn)生的壓差除以電流來(lái)計(jì)算極化內(nèi)阻[4-7]。對(duì)于極化內(nèi)阻的計(jì)算，還有學(xué)者建立了等效電路模型，在HPPC測(cè)試工況下辨識(shí)得到電池的極化內(nèi)阻[8-10]。兩種計(jì)算方法得到的極化內(nèi)阻之間有何差異，何種方法得到的極化內(nèi)阻更加適用于電池持續(xù)充放電過(guò)程中的熱分析，現(xiàn)有文獻(xiàn)尚未作出比較。因此，有必要從電池產(chǎn)熱方面對(duì)兩種方法計(jì)算得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行比較。

本文以36 A·h三元軟包鋰離子動(dòng)力電池為研究對(duì)象，首先進(jìn)行動(dòng)力電池?zé)崽匦詫?shí)驗(yàn)(包括HPPC測(cè)試、熵?zé)嵯禂?shù)測(cè)試、充放電溫升測(cè)試)。建立二階RC模型，在HPPC測(cè)試工況下辨識(shí)得到電池的極化內(nèi)阻，與直接根據(jù)電壓變化量除以電流得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行比較，分析導(dǎo)致二者之間差異的原因。再根據(jù)兩種方法計(jì)算得到的極化內(nèi)阻，基于BERNARD等[11]建立的生熱速率模型公式，進(jìn)行不同充放電倍率下的電池生熱率計(jì)算。最后利用STAR-CCM+軟件建立鋰離子單體電池模型，將計(jì)算得到的生熱率作為電池內(nèi)熱源，進(jìn)行不同充放電倍率下的溫度場(chǎng)仿真，比較基于兩種極化內(nèi)阻仿真得到的電池溫升曲線與實(shí)驗(yàn)溫升曲線的差異，并與紅外熱成像儀測(cè)試圖進(jìn)行比較，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相符合，表明其能夠很好地模擬電池充放電過(guò)程中的溫度場(chǎng)變化，對(duì)指導(dǎo)單體電池?zé)岱抡婕盁峁芾碛幸欢ǖ膮⒖純r(jià)值。

1 鋰離子電池生熱原理

鋰離子電池在充放電過(guò)程中的產(chǎn)熱主要包括電化學(xué)反應(yīng)熱、歐姆熱和極化熱三部分。國(guó)內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者對(duì)電池產(chǎn)熱的研究，都是基于BERNARD建立的生熱速率模型公式，假設(shè)電池內(nèi)部物質(zhì)發(fā)熱均勻，忽略了電池內(nèi)部濃度梯度引起的相變熱、混合熱后，將生熱率公式簡(jiǎn)化為:

2 動(dòng)力電池?zé)崽匦詫?shí)驗(yàn)

2.1 研究對(duì)象

本課題所研究的電池為36 A·h三元軟包鋰離子動(dòng)力電池，正極材料為L(zhǎng)i[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2，負(fù)極材料為石墨，最大連續(xù)放電電流為2C(72 A)。電池單體實(shí)物及測(cè)溫點(diǎn)布置如圖1所示，電池規(guī)格參數(shù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括恒翼能充放電測(cè)試系統(tǒng)、多路溫度記錄儀、恒溫恒濕試驗(yàn)箱、高精度數(shù)字電壓表和紅外熱成像儀。

圖1 鋰離子電池單體

表1 鋰離子動(dòng)力電池規(guī)格參數(shù)表

2.2 動(dòng)力電池HPPC測(cè)試

對(duì)鋰離子電池內(nèi)阻的測(cè)試，采用美國(guó)《Freedom CAR電池測(cè)試手冊(cè)》中的HPPC測(cè)試方法。圖2為單個(gè)HPPC試驗(yàn)脈沖電流-電壓曲線，虛線代表脈沖電流變化曲線(充電為正，放電為負(fù))，實(shí)線代表加載脈沖電流時(shí)的電壓變化曲線。從圖中可以看出，在加載電流的瞬間，電池端電壓會(huì)產(chǎn)生瞬間的階躍，如AB段和CD段；隨后便是緩慢的變化，如BC段和DE段，其分別由歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻引起。根據(jù)電化學(xué)阻抗譜（electrochemical impedance spectroscopy, EIS）顯示，不同頻段所含內(nèi)阻成分不同，歐姆極化、電化學(xué)極化和濃差極化分別對(duì)應(yīng)著EIS的高頻段、中頻段和低頻段[12]。脈沖測(cè)試時(shí)間越短，越能體現(xiàn)電池的歐姆電阻，但短的測(cè)試時(shí)間受測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集響應(yīng)的影響，也無(wú)法體現(xiàn)電池實(shí)際的應(yīng)用性能，不宜作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?；旌想妱?dòng)車(chē)啟動(dòng)、加速時(shí)間為10 s左右，因此選擇10 s脈沖測(cè)試時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 HPPC脈沖電流/電壓曲線

根據(jù)獲取的電壓和電流數(shù)據(jù)，分別通過(guò)下面兩式來(lái)計(jì)算歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。

式中，A、B和C分別為圖2中A、B和C三個(gè)拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的端電壓。

2.3 熵?zé)嵯禂?shù)測(cè)試

對(duì)熵?zé)嵯禂?shù)(d/d)的測(cè)試，是通過(guò)在不同溫度和不同荷電狀態(tài)下測(cè)試開(kāi)路電壓得到。具體測(cè)試步驟如下：

1）將充滿(mǎn)電(SOC=1)的電池置于40 ℃的恒溫恒濕試驗(yàn)箱中，靜置3h，利用高精度數(shù)字電壓表測(cè)量電池的開(kāi)路電壓；

2）每隔3h變換一次恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度，依次設(shè)定為30 ℃、20 ℃、10 ℃、0 ℃，測(cè)量電池的開(kāi)路電壓，利用d/d求出電池在此荷電狀態(tài)下的熵?zé)嵯禂?shù)；

3）室溫下利用0.2 C(7.2 A)的電流每放出電池額定容量的10%，進(jìn)行一次0~40 ℃的溫度循環(huán)，測(cè)試每個(gè)溫度下電池的開(kāi)路電壓，直至電池的SOC=0，計(jì)算得到SOC為0～1下電池的熵?zé)嵯禂?shù)。

圖3是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電池熵?zé)嵯禂?shù)隨SOC的變化曲線?？梢钥闯觯赟OC值為0～0.15之間，熵?zé)嵯禂?shù)為負(fù)值，表明電池在此區(qū)間發(fā)生的是放熱反應(yīng)；而在SOC值為0.15～1之間，熵?zé)嵯禂?shù)為正值，表明電池發(fā)生的是吸熱反應(yīng)。大約在SOC=0.4處出現(xiàn)了明顯的吸熱峰，在放電末期熵?zé)嵯禂?shù)達(dá)到最大，即鋰離子電池的熵變達(dá)到最大。熵?zé)嵯禂?shù)變化范圍為-0.4~0.3 mV·K-1。由圖可知，在SOC約為0.2和0.8處出現(xiàn)了d/d平臺(tái)，這與放電過(guò)程中石墨負(fù)極形成不同階次的化合物導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變有關(guān)[13]。

圖3 熵?zé)嵯禂?shù)隨SOC的變化曲線

2.4 充放電溫升測(cè)試

電池溫升實(shí)驗(yàn)在室溫(20 ℃)下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)前，電池一側(cè)表面布置圖1所示的測(cè)溫點(diǎn)，為保證電池兩側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)基本一致，將電池垂直于地面放置，另一側(cè)用紅外熱成像儀記錄電池測(cè)試過(guò)程中的表面溫度分布。具體充放電過(guò)程為：

1）充電過(guò)程：采用1C(36 A)電流將電池恒流充電至電壓達(dá)到4.2 V。

2）放電過(guò)程：將充滿(mǎn)電的電池，分別在不同放電倍率（0.5C，1C，2C）下進(jìn)行放電，直至電壓達(dá)到2.75 V。

3 二階RC模型

3.1 電池等效電路模型的建立

本文所采用的電池模型為二階RC模型，大量研究表明，二階模型相比一階模型具有更好的精度，與三階模型相比，計(jì)算量更小且誤差相差不大，能夠較準(zhǔn)確地模擬電池的各種特性。鋰離子電池二階RC模型如圖4所示。oc表示電池的開(kāi)路電壓，即沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，兩個(gè)電極間的電位差，可查鋰電池SOC-OCV曲線得到；0表示歐姆內(nèi)阻；1和1并聯(lián)表示電化學(xué)極化過(guò)程；2和2并聯(lián)表示濃差極化過(guò)程；1和2之和為電池的極化內(nèi)阻；表示電池端電壓；表示流經(jīng)電池的電流。

圖4 二階RC模型

由基爾霍夫電壓、電流定律可以得出：

3.2 二階RC模型參數(shù)辨識(shí)

本文利用文獻(xiàn)[14-16]中曲線擬合的方法，來(lái)確定二階RC模型中的各個(gè)參數(shù)。圖2中BC和DE段反映的是電池空載時(shí)的極化效應(yīng)，分別對(duì)應(yīng)圖4中11回路和22回路。隨著RC回路電量的釋放，電壓最終趨于穩(wěn)定，可以通過(guò)對(duì)BC和DE這兩段曲線擬合來(lái)對(duì)回路的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。

表2為利用20 ℃環(huán)境溫度下的HPPC測(cè)試數(shù)據(jù)辨識(shí)得到的參數(shù)結(jié)果。鋰離子電池在20～50 ℃溫度下，內(nèi)阻變化不大，電池在這一溫度范圍內(nèi)工作可取20 ℃下的內(nèi)阻值[17]。

表2 二階RC模型辨識(shí)參數(shù)

其中極化內(nèi)阻'p=1+2。

將式(3)計(jì)算得到的極化內(nèi)阻p與二階RC模型辨識(shí)得到的極化內(nèi)阻'p進(jìn)行比較。圖5為兩種方法計(jì)算得到的極化內(nèi)阻曲線對(duì)比?？梢钥闯?，在SOC為0.1～1.0之間，采用兩種方法計(jì)算得到的極化內(nèi)阻隨SOC的變化趨勢(shì)基本一致，但數(shù)值上存在較大差異，在放電末期二者之間的差異進(jìn)一步增大。存在這種差異的原因在于，鋰離子電池在持續(xù)充放電過(guò)程中達(dá)到了最大的極化，而HPPC測(cè)試是對(duì)設(shè)定SOC下的電池交替充電和放電，來(lái)計(jì)算電池的直流內(nèi)阻，充電和放電時(shí)間均為10 s。這種方法是在脈沖工況下計(jì)算得到的電池內(nèi)阻，并不能準(zhǔn)確地表示電池持續(xù)充放電過(guò)程中的極化內(nèi)阻。利用二階RC模型辨識(shí)得到的極化內(nèi)阻數(shù)值相比于前者要大，猜測(cè)其更能反映電池持續(xù)充放電過(guò)程中的極化效應(yīng)。后面將進(jìn)一步利用電池充放電實(shí)驗(yàn)的溫升與仿真溫升曲線對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證二階RC模型計(jì)算得到的極化內(nèi)阻的準(zhǔn)確性。

圖5 極化內(nèi)阻曲線對(duì)比

3.3 模型驗(yàn)證

上文中，通過(guò)HPPC脈沖放電電流試驗(yàn)，對(duì)二階RC模型的參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。本節(jié)，將利用辨識(shí)得到的參數(shù)反過(guò)來(lái)對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。將電流作為模型的輸入量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型輸出的端電壓，并將監(jiān)測(cè)得到的端電壓與實(shí)驗(yàn)采集到的真實(shí)電壓進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證二階RC模型的準(zhǔn)確性。圖6為SOC=0.551時(shí)，二階RC模型和HPPC實(shí)驗(yàn)脈沖充放電端電壓對(duì)比?？梢钥闯?，二階RC模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，其能夠真實(shí)地反映電池充電和放電過(guò)程中的端電壓變化規(guī)律，足以滿(mǎn)足參數(shù)辨識(shí)對(duì)等效電路精度的要求。

圖6 脈沖放電曲線對(duì)比

4 鋰離子單體電池生熱仿真

4.1 熱模型基本理論

從傳熱學(xué)角度分析，鋰離子電池內(nèi)部的產(chǎn)熱、散熱是一個(gè)典型的有動(dòng)態(tài)內(nèi)熱源的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題。由于電池內(nèi)部反應(yīng)的復(fù)雜性，建立熱模型之前需要做出相應(yīng)的假設(shè)：電池的密度、熱導(dǎo)率、比熱容等參數(shù)不隨溫度和SOC的變化而變化；忽略電池內(nèi)部的對(duì)流和輻射換熱；電池內(nèi)部電流密度一致。

根據(jù)以上假設(shè)，在直角坐標(biāo)系下建立電池三維瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型，其能量守恒方程[18]如下式(6)所示：

式中，為電池密度；c為電池比熱容；為電池溫度；k，k，k為電池內(nèi)部沿軸，軸，軸方向的熱導(dǎo)率；q為單體電池單位體積生熱率。

由式(6)可知，只有確定了c、、q這些參數(shù)，才能求得電池的溫度場(chǎng)信息。

4.2 電池計(jì)算模型的建立

基于表1的電池幾何尺寸，建立電池的三維幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。圖7為鋰離子單體電池幾何模型及劃分的電池單體網(wǎng)格。

圖7 電池幾何模型及網(wǎng)格劃分

4.3 電池?zé)嵛镄詤?shù)的確定

電池材料熱物性參數(shù)的精確測(cè)量是熱仿真的關(guān)鍵。本文采用廠家提供的電池平均比熱容c的值為1200 J·kg-1·K-1。單體電池在，，各個(gè)方向的熱導(dǎo)率k，k，k分別為0.425 W·m-1·K-1、14.12 W·m-1·K-1、14.12 W·m-1·K-1。電池在測(cè)試過(guò)程中的換熱系數(shù)可根據(jù)文獻(xiàn)[19]中靜置溫降的方法，通過(guò)曲線擬合計(jì)算得到，對(duì)流換熱系數(shù)的值為5.498 W·m-2·K-1。

4.4 電池?zé)彷d荷和定解條件

本文設(shè)定電池的初始溫度為20 ℃。加載的熱載荷為：將電芯發(fā)熱量視為生熱率隨時(shí)間變化的內(nèi)熱源，根據(jù)式(1)，以函數(shù)表達(dá)式的形式輸入。根 據(jù)牛頓冷卻定律設(shè)定單體電池的邊界條件如式(7) 所示：

式中，b，b，b分別為單體電池的長(zhǎng)、寬、高。

4.5 仿真結(jié)果分析

為了更直觀地比較不同充放電倍率下電池的溫升特性，將各個(gè)測(cè)試點(diǎn)溫度求平均值作為電芯的平均溫度。圖8為不同充放電倍率下電池實(shí)驗(yàn)的平均溫升曲線和仿真平均溫升曲線對(duì)比。實(shí)線表示利用二階RC模型辨識(shí)得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行的仿真，虛線表示利用HPPC計(jì)算得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行的仿真?？梢钥吹剑还苁浅潆娺€是放電，仿真和實(shí)驗(yàn)溫升曲線變化趨勢(shì)基本一致，利用二階RC模型辨識(shí)的方法與實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加接近。另外，1C充電和1C放電，電池溫升變化趨勢(shì)基本一致，放電溫升大于充電溫升。在0.5C放電倍率下，電池表面平均溫度呈現(xiàn)“升高-降低-升高”的非線性變化趨勢(shì)，隨著放電倍率的進(jìn)一步增大，溫度幾乎呈線性升高，溫差逐漸增大。

圖8 不同充放電倍率下仿真和實(shí)驗(yàn)溫升對(duì)比

圖9為利用二階RC模型辨識(shí)得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行的溫度分布仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比。左側(cè)為充放電末期仿真結(jié)果，右側(cè)為紅外熱成像儀測(cè)試圖。仿真初始溫度等于環(huán)境溫度為20 ℃?？梢钥吹?，不同倍率恒流充放電時(shí)，紅外熱成像儀和仿真得到的電池溫度分布一致性較好，最高溫度基本相同，都處于電池中心。從模擬結(jié)果來(lái)看，1C充電時(shí)，電池最大溫升為11.2 ℃，整體溫差為2.1 ℃；0.5C放電時(shí)，電池最大溫升為4.2 ℃，整體溫差為0.8 ℃；1C放電時(shí)，電池最大溫升為11.6 ℃，整體溫差為1.8 ℃；2C放電時(shí)，電池最大溫升為35.2 ℃，整體溫差為6.4 ℃?？梢?jiàn)，隨著充放電倍率的增加，電池的最大溫升和溫差都增大，其原因主要是由于隨電池放電電流和放電深度（depth of discharge, DOD）的增加，電池的剩余電量降低，電池的內(nèi)阻增大，內(nèi)部產(chǎn)熱量也隨之增大[20]。

5 結(jié) 論

根據(jù)二階RC模型和HPPC測(cè)試的方法得到了電池的極化內(nèi)阻，利用BERNARDI模型公式求得電池的生熱率，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了溫度場(chǎng)仿真，所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，得出以下結(jié)論：

（1）鋰離子電池在持續(xù)充放電過(guò)程中極化達(dá)到了最大，利用HPPC測(cè)試計(jì)算得到的極化內(nèi)阻僅適用于脈沖工況，而利用二階RC模型辨識(shí)得到的極化內(nèi)阻更加適用于持續(xù)充電和放電下電池的熱 分析。

（2）根據(jù)二階RC模型得到的極化內(nèi)阻進(jìn)行的仿真與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加接近，隨著充放電倍率的增大，電池溫度梯度增大，幾乎呈線性升高。同一充放電倍率下，電池的放電溫升要大于充電溫升，隨著充放電倍率的增加，電池的最大溫升和溫差均增大。

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Measurements and application of thermal characteristics of soft-packed NCM lithium-ion power battery

,,

(School of Mechanic & Electronic Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, Jiangxi, China)

The polarization resistance of lithium-ion batteries is the key parameter for irreversible heat testing. In order to obtain more precise results of polarization resistance, hybrid pulse power characterization (HPPC) test, entropy thermal coefficient test, and the temperature measurements of the cell in charging and discharging were carried out for a soft-packed NCM lithium-ion battery. Two methods were used to calculate the polarization resistance. One was obtained by dividing the amount of voltage change by the current, the other was identified by establishing a second-order RC model combined with the HPPC test condition. The temperature field simulation under 1C charging and 0.5C, 1C and 2C discharge was carried out by combining with Bernardi's heat generation rate model formula, and compared with the temperature distribution recorded by the infrared thermal imager. The results show that the polarization resistance obtained by second-order RC model is in good agreement with the experimental data, which indicates that the polarization resistance obtained by the second-order RC model is more suitable for the thermal analysis of the battery's continuous charge-discharge process. The model simulates well the temperature field information under different charge-discharge ratios of the battery, which plays a key role in the thermal analysis and thermal management of the battery.

lithium-ion power battery; polarized internal resistance; second-order RC model; infrared thermal imager; temperature field simulation

10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0211

TM 911

A

2095-4239（2019）02-284-08

2018-10-21；

2018-11-17。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (51762034)。

黃偉（1991—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)殇囯x子電池?zé)岱治觯珽-mail: 1946375423@qq.com；

文華，副教授，研究方向?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾恚珽-mail: wenhua25@ncu.edu.cn。