近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速,能源消耗速度在急劇升高,隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。電動(dòng)汽車作為解決這一現(xiàn)狀的重要手段,受到了社會(huì)各界廣泛的關(guān)注。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的三大核心模塊之一,是發(fā)展電動(dòng)汽車的關(guān)鍵所在。鋰離子電池因具有比較高的工作電壓,能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電,電池容量密度比較大,自放電率小,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),成為了高性能電動(dòng)車的首選動(dòng)力來(lái)源。但在實(shí)際的使用過(guò)程中,尤其是在大電流的工況下,鋰離子電池會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,可能會(huì)造成電池組的溫度過(guò)高或局部溫差過(guò)大,影響電池的正常工作,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)痣姵厝紵虮ㄊ鹿�。因�?采用合理的電池?zé)峁芾砑夹g(shù)對(duì)提高電池組的可靠性和安全性具有十分重要的意義。風(fēng)冷散熱系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),是目前研究最為廣泛的電池?zé)峁芾砑夹g(shù)。本文中采用實(shí)驗(yàn)分析和計(jì)算流體力學(xué)（CFD）仿真分析相結(jié)合的方法,對(duì)風(fēng)冷散熱系統(tǒng)進(jìn)行了探究。首先,搭建了磷酸鐵鋰單體電池充放電平臺(tái),對(duì)單體電池在放電過(guò)程中的各項(xiàng)性能進(jìn)行了測(cè)試,如:電壓、容量、內(nèi)阻、表面溫度等。根據(jù)電池在放電過(guò)程中的電壓變化和電池的放電容量,對(duì)單體電池進(jìn)行篩選,選擇性能相近的電... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

017年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

但是該電池的容量低，續(xù)航里程短，無(wú)法為電動(dòng)汽車提供足夠力，因而鉛酸蓄電池電動(dòng)汽車并未得到很大的發(fā)展[14]。鎳氫蓄電池具有無(wú)、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，是非常理想的環(huán)保電池。在工作的過(guò)程中，能持續(xù)穩(wěn)定的釋流，充電的時(shí)間也較短，續(xù)航里程比較長(zhǎng)，幾乎不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成破壞較而言，鎳氫蓄電池具有較高的比能量、較大的工作功率，比較適合進(jìn)行大的充放電[15]。但鎳氫蓄電池的耐高溫性能較差，在高溫的工作狀態(tài)下，電壽命會(huì)大大縮短，負(fù)極材料儲(chǔ)氫能力會(huì)變?nèi)�，從而�?dǎo)致電池的容量下降。此外氫蓄電池在充電過(guò)程的后期容易產(chǎn)生氧氣，若不能及時(shí)將氧氣除去，會(huì)使電安全性能降低。鎳氫蓄電池還具有較高的自放電率，長(zhǎng)時(shí)間不使用的話容易電池內(nèi)部的損壞，這會(huì)減短電動(dòng)汽車的續(xù)航里程[16]�？偟膩�(lái)說(shuō)，這二者在于電動(dòng)汽車時(shí)都存在很明顯的缺點(diǎn)，需要尋找性能更好的電池來(lái)給電動(dòng)汽車能源，鋰離子電池便進(jìn)入了人們的視線。

總反應(yīng)方程式：LiFePO4+ 6 C Li1-xFePO4+ LixC6由上述磷酸鐵鋰電池在充放電過(guò)程中的反應(yīng)方程式，可以對(duì)該電池的充放電行為進(jìn)行深入的分析：未進(jìn)行過(guò)充放電反應(yīng)的新電池，其正極材料是 LiFePO4，這時(shí)要先對(duì)電池進(jìn)行充電處理。這時(shí)正極材料發(fā)生了氧化反應(yīng)，鋰離子和電子由正極材料中脫出，其中鋰離子進(jìn)入到電解液中，通過(guò)隔膜到達(dá)負(fù)極并嵌入到負(fù)極材料中去；電子進(jìn)入到外電路，通過(guò)外電路到達(dá)負(fù)極后與鋰離子及負(fù)極材料發(fā)生還原反應(yīng)。放電的過(guò)程與充電過(guò)程正好相反，鋰離子和電子由負(fù)極材料脫出，發(fā)生氧化反應(yīng)，通過(guò)不同的路徑到達(dá)正極與 Li1-xFePO4發(fā)生還原反應(yīng)。在不斷充放電的過(guò)程中，影響電池容量的主要因素是正極材料可逆脫嵌鋰的多少，這是因?yàn)樵诮M裝的電池的過(guò)程，負(fù)極材料一般是過(guò)量的，而正極材料的鋰元素含量、可逆脫嵌鋰的數(shù)量是有限的。圖 1-3（a）、（b）給出了磷酸鐵鋰電池的工作原理示意圖[23]。

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