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锂离子电池外部短路时的热电耦合模型( Electro-thermal coupling model of lithium-ion batteries under external short circuit )
Z Chen B Zhang R Xiong W Shen Q Yu
外部短路(ESC)故障是电池失效的主要原因之一，它能引起大电流和高温。由于ESCS下电池复杂的电热特性，其分析和诊断仍然是一项具有挑战性的任务。本文通过不同温度下的ESC实验研究了温度对电池电热行为的影响。在对实验数据分析的基础上，对ESC引起的大电流和副反应引起的电池内部发热进行了模拟。考虑电池内部的水母结构，模拟了热的分布和扩散。将热的产生、分布和扩散模型相结合，形成了一个新的电热耦合模型，用于预测ESCS下电池复杂的热和电性能。对所提出的模型进行了仿真，并用试验数据进行了验证。ESC电流预测的最大均方根误差小于1.73A，内部温度和表面温度的最大误差分别为1.771%和3.915%。这些结果验证了所提模型的有效性。该模型对ESC下锂离子电池的安全性分析、温度预测和故障诊断具有一定的应用价值。
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