鋰離子電池熱傳導(dǎo)原理是什么?
鋰離子電池熱傳導(dǎo)原理特性就是指由電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量,經(jīng)電池外殼,最后散發(fā)到外界空氣的全過程所表現(xiàn)出來的特性。根據(jù)鋰離子電池內(nèi)部構(gòu)造及傳熱學基本原理可知,電池發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的熱量在電池內(nèi)部的傳遞方式是熱傳導(dǎo),而熱量最終會到達電池表面,由于電池表面溫度與外界環(huán)境溫度存在溫度差,而溫度高的物體會向溫度低的物體傳遞熱量,所以電池表面與外界進行著對流換熱,又由于溫度高的物體能向周圍發(fā)生電磁波,因此電池表面同時還進行著輻射換熱。
(1)熱傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)是指系統(tǒng)內(nèi)存在溫度差且系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)不發(fā)生相對運動的條件下,物質(zhì)間或物質(zhì)本身進行的熱量傳遞,它發(fā)生在電池內(nèi)部,電池內(nèi)部的電解質(zhì)、電極、隔膜及電池外殼等都是傳導(dǎo)體,進行著熱傳導(dǎo),熱傳導(dǎo)遵循傅里葉定律。
(2)熱對流
熱對流指的是處在流體介質(zhì)中的固體,由于兩者存在溫差,會發(fā)生熱量交換現(xiàn)象,它發(fā)生在電池表面,由電池表面與流過電池表面的氣體或液體發(fā)生對流換熱。
(3)熱輻射
物體溫度只要高于絕對溫度都會發(fā)生熱輻射,而溫度不同的物體間發(fā)生熱輻射時能夠傳遞熱量,且溫度越高,傳遞的熱量越多,因此鋰離子電池表面在進行對流換熱的同時進行著輻射換熱,熱輻射遵循斯忒潘-波耳茲(Stefan-Boltz-mann)定律,從定律中可知,輻射熱的大小與物體表面材料、面積大小以及兩者的絕對溫差等有關(guān)。
由以上三種傳熱方式可知,對于鋰離子電池內(nèi)部的熱傳導(dǎo),其跟電池自身因素相關(guān),我們無法改變,而對流換熱和輻射熱則與流經(jīng)電池表面的介質(zhì)和被輻射對象有關(guān),這是我們可以改變的,而對電池的散熱工作就是從這方面入手,以達到散熱的目的。