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锂离子电池组聚类筛选低温混合预热系统建模与热分析
作者姓名:陈思琦  魏学哲  张广续  张少哲  徐雅慧  朱建功  戴海峰
作者单位:1.同济大学 新能源汽车工程中心,上海 201804;2.同济大学 汽车学院,上海 201804;3.卡尔斯鲁厄理工学院(KIT) 应用材料研究所(IAM),艾根施泰因-利奥伯德港 76344,德国
基金项目:国家自然科学基金(U1764256, U20A20310, 52176199)
摘    要:
低温导致锂离子动力电池性能衰减加速、寿命缩减、形成锂枝晶,甚至造成内短路等严重问题,因此预热已经成为电动汽车在低温地区应用的关键问题。此外,电池单体间一致性对电池组整体性能及老化有重大影响。采用聚类分析对锂离子电池单体进行筛选成组,并提出一种附有PTC加热膜和液冷板的混合电池热管理系统,通过计算流体力学建模和数值计算对此系统在-40 ℃环境下的预热效率进行分析。
结果表明:对初始方案进行优化后,经过695 s预热电池组最低温度可加热至0℃以上;此外,与纯PTC加热方法相比,电池组温度标准差可降低5.9℃。因此,此系统可在无过多功耗增长的前提下,短时间内高效地将电池组加热至工作状态,预热速度为3.56 ℃/min,且能提升温度均匀性。


关 键 词:锂离子电池  低温预热  PTC加热  液体冷却剂.
收稿时间:2021-08-24
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