鋰離子電池充放電內(nèi)部發(fā)熱圖解

鋰離子電池按照結(jié)構(gòu)和形狀主要可以分為三類，圓柱形鋰電池、方形鋁殼電池和軟包鋰電池，不同結(jié)構(gòu)的電池在不同的方向上具有不同的散熱效率。

1）圓柱形鋰電池；

對于圓柱形電池在直徑方向上由于隔膜等導(dǎo)熱效果較差的材料存在，因此電池內(nèi)部溫度較高的位置主要集中在電芯的中間位置。

2）方形鋰電池和軟包鋰電池，而對于方形電池和軟包電池由于極耳位置的電流密度比較大，因此高溫區(qū)域也主要集中在電池靠近極耳的位置，而且靠近正極極耳的位置通常也會比靠近負(fù)極極耳位置的溫度更高。

電池內(nèi)部的溫度分布不均會造成電池內(nèi)部電流分布的不均，同時極耳位置設(shè)計不合理也容易產(chǎn)生電流分布不均的現(xiàn)象，電流分布不均容易導(dǎo)致電池在充放電的過程中發(fā)生局部的過充或過放，以及副反應(yīng)速度的不一致，進(jìn)而導(dǎo)致電池內(nèi)部衰降速度的不一致。溫度分布的不均不僅僅發(fā)生在電池層面，在系統(tǒng)層面由于電池模組中單體電池的排列，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等因素也會導(dǎo)致不同單體電池之間存在明顯的溫度梯度。過高的溫度在正極一側(cè)會加劇粘結(jié)劑分解、不可逆相變和過渡金屬元素的溶解等問題，而負(fù)極一側(cè)則面臨SEI膜生長加速，從而消耗電池內(nèi)部有限的活性Li，導(dǎo)致電池不可逆的容量損失，并引起電池產(chǎn)氣。