[摘      要]  现如今大部分锂离子电池组普遍使用寿命只有3～4年，寿命短的主要原因有以下几点：电池技术还不够完善、电池组使用环境比较复杂、电池衰减期比较短、电池发热得不到有效的监测，电池散热效率过低。研究汽车动力电池温度监控问题主要是解决温度异常对电池健康所带来的负面影响。 使用主流的18650型号的锂电池组作为主要的研究对象，对电池组内模组进行串并联设计，从上述电池所遇到的问题推导出电池热管理作用及研究方向。
　　[关  键  词]  动力电池温度监控;18650电池组;研究
　　[中图分类号]  TM912           [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2020）02-0036-02
　　 隨着国际对环保的日益重视，各国也开始颁布日益严苛的环保法规来制约车企所生产的汽车，从而减少汽车排放量。中国拥车数量过于庞大，所以急需颁布严苛排放法令，其目的就是让现阶段所生产的车辆更加环保，随着对汽车环保法规越来越严格，各国都在加紧研制新能源汽车，但是现阶段的新能源电动汽车面临很多问题，其一，是动力电池能量比不高，动力电池的续航里程普遍偏低，相比较于传统的燃油车动辄500到600百公里的续航，电动车续航优势反而不怎么明显。其二，动力电池安全性能偏低，尽管动力的电池在汽车布局处于底盘中间，但是在发生交通事故时电池是很容易受到外界挤压的，动力电池在使用过程中也会出现内部温度不平均问题，可能会导致动力电池起火甚至爆炸。目前主流的新能源汽车是采用电池模块，电池是电动车的动力源泉，三元聚合物锂电池组是目前汽车的动力电池所使用的主要类型。三元聚合物锂电池由于它独特的化学性质，所以它的形状可以多种多样，目前市面上的三元锂电池形状普遍就三种类型。圆柱形是三元锂电池应用最广泛的形状，因为圆柱电池生产工艺成熟产品自动化程度高，所以在行业已经是一种标准化产品，具有很高的一致性。
　　 18650电池组主要是由圆柱形锂离子电池所组成，它具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因为这些优点是现在其他种类电池无法比拟的，所以大部分新能源车企把18650电池组作为新能源汽车的动力电池，尽管其价格相对来说比较昂贵。锂离子电池除开比同类型的动力电池相比能量密度高，其重量在相同的电池容量下比同类型的动力电池轻1.5～2倍。18650电池主要由正极、有机薄膜、负极、有机物电解液、绝缘层、电池保护壳等组成，其结构图如下。
　　 正极——活性材料主要是Li+化合物，由于Li+的化学特性不活泼，所以经常用作三元电池的正极。
　　 负极——有效材料主要是石墨烯复合物、Li2TiO3和近似石墨结构的碳材料等。
　　 有机薄膜——主要由高分子塑料隔膜、无纺布、纳米纤维膜可以让Li+通过，但却是电子的绝缘体。
　　 有机物电解液——一般为有机物体系，如EC、CH3O-COOCH3等材料。
　　 电池保护壳——主要分为两种类型硬壳和软壳，硬壳主要是由钢壳、铝壳等，软壳主要是铝塑膜。
　　 一、锂电池的工作原理
　　 不同种类Li+电池的工作原理差异性不大，其原理是充电时则是Li+从正极出发通过电解液和隔膜向负极进行移动的过程。放电时则是相反，Li+从负极出发向正极移动的过程。锂离子电池的工作原理也就是指锂离子电池的充放电原理。
　　 LiFePO4电池充放电原理的电化学反应方程式如下：
　　 正极反应：LiFePO4？圳Li1-xFePO4+xLi++xe-
　　 负极反应：xLi++xe-+6C？圳LixC6
　　 总反应式：LiFePO4+6xC？圳Li1-xFePO4+LixC6
　　 LiFePO4电池在充放电工作的过程中，不会发生物理变化，同时电解液质量也不会造成消耗，锂离子只是单纯在正负极做往返运动。
　　 二、锂离子产热原理
　　 新能源汽车在不断地发展，电池整体性能也在不断进步，拥有高能量密度和高输出功率等优点使锂离子电池成为新能源车的动力电池，Li+在发生化学反应的过程中会产生热量，而产生热量的主要原因是电化学反应中的焦耳热Qj、反应热Qr、极化热Qp以及有机薄膜分解热组成，有机薄膜分解将释放大量的热，这些热量的产生条件是温度高于80℃。这些热量无法在短时间内消失，从而会使电池组内部温度急剧升高，极其容易爆炸和燃烧。因此对锂离子的电池产热原理的研究具有很广阔的应用价值。
　　 三、温度影响锂离子电池的特性
　　 影响锂离子电池使用寿命的克星之一就是温度，如果锂离子电池工作温度范围能保持在20℃～40℃之间的话，那么锂离子电池具有最高效率和可容得老化特性。锂离子电池是最容易受到温度的影响，无论电池温度是升高或者降低，当温度过高时，锂离子电池化学反应速率会变快，电解活性也会随之增强，与此同时温度过高也会使锂离子电池的内阻减小，加之锂离子电池的一系列副反应加剧，锂电池进行高负荷工作直接导致电池老化速度加快，从而使锂离子电池的使用寿命进一步衰减，倘若温度得不到有效的控制任由其持续升高，电解液就会高温分解，其结果就是会引起起火甚至是爆炸。为了安全应对这样的事故，必须设计高效的冷却，这样才能在各种环境和工作条件下保证单体在最大允许的温度范围内工作。当锂离子电池温度相对较低时，锂离子电池电解活性也会随之减弱，，从而导致锂离子化学反应速率减慢，同时锂离子电池内阻也会随之变大，导致内阻做功造成的焦耳热增加，将会严重影响锂离子电池的循环寿命，有效放电容量的实际容量会出现不断衰减的现象，并且电池容量发生的改变是不可逆的，高温情况下，锂离子的循环次数明显小于适宜温度下循环次数。当锂离子电池电压由4.2V放电至3.0V时，在环境温度为25℃的情况下，可以循环1500余次，而在环境温度0℃的情况下，仅能够循环200余次，在环境温度为45℃情况下，可以循环1050余次，在环境温度为55℃情况下，循环不足1000次，环境温度对锂电池的放电容量也有着直接的影响。综上所述，对动力电池组行之有效的温度监测系统就显得尤为重要。

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