CN106768491A - 一种单电池发热功率测试装置及方法 - Google Patents
一种单电池发热功率测试装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106768491A CN106768491A CN201710011985.1A CN201710011985A CN106768491A CN 106768491 A CN106768491 A CN 106768491A CN 201710011985 A CN201710011985 A CN 201710011985A CN 106768491 A CN106768491 A CN 106768491A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- deionized water
- heating power
- shell
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
本发明涉及一种单电池发热功率测试装置及方法。装置外壳为保温材料,外壳内注去离子水,电池置于装置内部,电池的表面与去离子水接触,正、负极与去离子水绝缘;测试装置中有三个热电偶,分别分布在电池表面、去离子水中和外壳表面,用于测量电池、去离子水和外壳的温度。装置外敷保温层并放置在恒温箱内,电池正、负极连接到电池充放电设备进行充放电试验,记录充/放电过程中电池、去离子水和外壳的温度,计算单电池在特定温度、电流下的发热功率,改变恒温箱温度和充/放电倍率,可测试单电池在不同温度、充/放电倍率下的发热功率。本发明可以简单有效地测量单电池在设定温度和充/放电倍率下的发热功率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车用动力电池的电池热管理领域,具体涉及一种单电池发热功率测试装置及方法。
背景技术
近年来,电动汽车由于能源利用率高、无污染等优点发展迅速,动力电池作为制约电动汽车发展的关键技术,一直是众多生产、研发单位争相投入的热点,但温度对动力电池整体的性能又有着显著的影响,温度过高,可能导致电池组热失控,影响系统的安全性与可靠性;在低温环境中(如-10℃或以下),大多数电池的能量和功率都会降低,车辆性能严重衰退,因此,为延长动力电池寿命,提升其电化学性能以及能量效率,必须设计合理的电池热管理系统,在高温条件下对电池进行冷却、在低温条件下对电池进行加热或保温,以提升电动汽车整车性能。
电池的发热功率与电池工作的环境温度和电流有关,但目前尚无较为有效、便捷的测试电池发热功率的方法。现有的测试方法有加速量热仪(ARC)、热重分析法(TG)等,但这些方法费用昂贵且不能维持电池在设定的温度。
发明内容
本发明针对上述情况,设计了一种单电池发热功率测试装置及方法,可以简单方便地测试单电池在不同工况下的发热功率,掌握电池的热特性,使设计出合理高效的电池热管理系统成为可能。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种单电池发热功率测试的装置,其特征在于,所述的发热功率测试装置的外壳为保温材料,外壳内注去离子水,电池置于装置内部,电池的表面与去离子水接触,正、负极与去离子水绝缘;测试装置中有三个热电偶,分别分布在电池表面、去离子水中和外壳表面,用于测量电池、去离子水和外壳的温度。
单电池发热功率测试方法,其特征在于,所述发热功率测试装置外敷保温层并放置在恒温箱内,电池正、负极连接到电池充放电设备进行充放电试验,记录充/放电过程中电池、去离子水和外壳的温度。
一种单电池发热功率测试方法,其特征在于,所述的发热功率计算公式具体为:
式中ci(i=1,2,3)为电池、水和外壳的比热容,J/(kg·K);mi(i=1,2,3)为电池、水和外壳的质量,kg;ΔTi(i=1,2,3)为电池、水和外壳的温差,K。
一种单电池发热功率测试方法,其特征在于,调节恒温箱温度和充/放电的倍率,可进行不同温度、不同充/放电倍率下的发热功率测试。
一种单电池发热功率测试方法,其特征在于,所述的电池既可为圆柱形电池,也可为方形电池。
掌握电池的发热功率是进行合理高效热管理系统设计的首要条件,可为整个热管理系统的设计及其关键部件的选型提供数据支撑。该方法简单、有效,测试费用低廉,实用范围广。
附图说明
图1为单电池发热功率测试装置的剖面图。
其中:
1、电池表面热电偶 2、外壳
3、去离子水 4、电池
5、保温层 6、水热电偶
7、外壳热电偶
具体实施方式
本发明的实施例如图1所示。
本发明所设计的一种单电池发热功率测试装置及方法,发热功率测试装置的外壳为保温性良好的材料,内注一定质量的去离子水,电池置于装置内部,电池的表面与去离子水接触,正、负极与去离子水绝缘;测试装置中有三个热电偶,分布在电池表面、去离子水中和外壳表面,用于测量电池、去离子水和外壳的温度。
所述发热功率测试装置外敷保温层并放置在恒温箱内,电池正、负极连接到电池充放电设备进行充放电试验,记录充/放电过程中电池、去离子水和外壳的温度。以室温状态下电池放电工况为例,具体的步骤为:
1)室温下,将满电状态的电池置于发热功率测试装置中,先运行数据采集仪,待各部分温度稳定后,运行电池充放电设备;
2)电池以某一倍率进行恒流放电,放电结束后搁置一段的时间,待各部分温度稳定后,记录试验过程中的放电时间以及电池表面、去离子水和外壳的温度;
3)利用下面的能量平衡方程式计算各部分的发热功率并最终求得电池的发热功率。
式中ci(i=1,2,3)为电池、水和聚碳酸酯的比热容,J/(kg·K);mi(i=1,2,3)为电池、水和聚碳酸酯的质量,kg;ΔTi(i=1,2,3)为电池、水和聚碳酸酯的温差,K。
调节恒温箱温度和充/放电的倍率,可进行不同温度、不同充/放电倍率下的发热功率测试。
Claims (5)
1.一种单电池发热功率测试的装置,其特征在于,所述的发热功率测试装置的外壳为保温材料,外壳内注去离子水,电池置于装置内部,电池的表面与去离子水接触,正、负极与去离子水绝缘;测试装置中有三个热电偶,分别分布在电池表面、去离子水中和外壳表面,用于测量电池、去离子水和外壳的温度。
2.应用如权利要求1所述装置进行单电池发热功率测试的方法,其特征在于,所述发热功率测试装置外敷保温层并放置在恒温箱内,电池正、负极连接到电池充放电设备进行充放电试验,记录充/放电过程中电池、去离子水和外壳的温度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的发热功率计算公式具体为:
式中ci(i=1,2,3)分别为电池、水和外壳的比热容,J/(kg·K);mi(i=1,2,3)分别为电池、水和外壳的质量,kg;ΔTi(i=1,2,3)分别为电池、水和外壳的温差,K。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,调节恒温箱温度、充/放电的倍率,进行不同温度、不同充/放电倍率下的发热功率测试。
5.根据权利要求2所述的方法其特征在于,所述的电池为圆柱形电池或者为方形电池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710011985.1A CN106768491A (zh) | 2017-01-08 | 2017-01-08 | 一种单电池发热功率测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710011985.1A CN106768491A (zh) | 2017-01-08 | 2017-01-08 | 一种单电池发热功率测试装置及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106768491A true CN106768491A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58950163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710011985.1A Pending CN106768491A (zh) | 2017-01-08 | 2017-01-08 | 一种单电池发热功率测试装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106768491A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298014A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-01 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | 一种测定电池比热容的检测方法 |
CN109738801A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-05-10 | 铜陵市优车科技有限公司 | 电池系统发热功率测试方法和系统 |
CN110082687A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-02 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 动力锂离子电池发热功率测量方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2004224951A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Tatsumi Corporation | Loading device |
CN101788348A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-07-28 | 广东工业大学 | 一种圆柱型动力电池材料产热量测量装置 |
CN203324211U (zh) * | 2013-07-10 | 2013-12-04 | 上海卡耐新能源有限公司 | 一种测量电池比热容及发热量的装置 |
CN105954680A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-09-21 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池生热功率测试的装置和方法 |
-
2017
- 2017-01-08 CN CN201710011985.1A patent/CN106768491A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2004224951A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Tatsumi Corporation | Loading device |
CN101788348A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-07-28 | 广东工业大学 | 一种圆柱型动力电池材料产热量测量装置 |
CN203324211U (zh) * | 2013-07-10 | 2013-12-04 | 上海卡耐新能源有限公司 | 一种测量电池比热容及发热量的装置 |
CN105954680A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-09-21 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池生热功率测试的装置和方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298014A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-01 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | 一种测定电池比热容的检测方法 |
CN109738801A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-05-10 | 铜陵市优车科技有限公司 | 电池系统发热功率测试方法和系统 |
CN110082687A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-02 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 动力锂离子电池发热功率测量方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feng et al. | Experimental investigation of thermal and strain management for lithium-ion battery pack in heat pipe cooling | |
Li et al. | Experimental studies of liquid immersion cooling for 18650 lithium-ion battery under different discharging conditions | |
Shi et al. | Non-steady experimental investigation on an integrated thermal management system for power battery with phase change materials | |
Gao et al. | Hazardous characteristics of charge and discharge of lithium-ion batteries under adiabatic environment and hot environment | |
Guo et al. | Three-dimensional thermal finite element modeling of lithium-ion battery in thermal abuse application | |
Al-Hallaj et al. | Thermal modeling of secondary lithium batteries for electric vehicle/hybrid electric vehicle applications | |
Jiaqiang et al. | Effect analysis on heat dissipation performance enhancement of a lithium-ion-battery pack with heat pipe for central and southern regions in China | |
Cao et al. | Upgrade strategy of commercial liquid-cooled battery thermal management system using electric insulating flexible composite phase change materials | |
Ji et al. | Optimization on uniformity of lithium-ion cylindrical battery module by different arrangement strategy | |
Huang et al. | Thermal-electrochemical coupled simulations for cell-to-cell imbalances in lithium-iron-phosphate based battery packs | |
Wu et al. | Experimental study on aerogel passive thermal control method for cylindrical lithium-ion batteries at low temperature | |
Ouyang et al. | Effect of high temperature circumstance on lithium-ion battery and the application of phase change material | |
Chen et al. | An experimental investigation for a hybrid phase change material‐liquid cooling strategy to achieve high‐temperature uniformity of Li‐ion battery module under fast charging | |
Zhang et al. | Thermal modeling and cooling analysis of high-power lithium ion cells | |
Han et al. | Electrochemical-thermal coupled investigation of lithium iron phosphate cell performances under air-cooled conditions | |
CN106768491A (zh) | 一种单电池发热功率测试装置及方法 | |
Liu et al. | Single-phase static immersion cooling for cylindrical lithium-ion battery module | |
Madani et al. | Study of temperature impacts on a lithium-ion battery thermal behaviour by employing isothermal calorimeter | |
Liu et al. | Experimental study on lithium-ion cell characteristics at different discharge rates | |
Lv et al. | Experimental study on the integrated thermal management system based on composite phase change materials coupled with metal heating film | |
Wang et al. | Experimental studies on two-phase immersion liquid cooling for Li-ion battery thermal management | |
Yu et al. | Thermal management of a Li-ion battery for electric vehicles using PCM and water-cooling board | |
Gocmen et al. | Experimental investigation of air cooling with/out tab cooling in cell and module levels for thermal uniformity in battery packs | |
Chunrong et al. | Thermal modeling of cylindrical lithium-ion battery module with micro-channel liquid cooling | |
Yang et al. | Thermal behavior analysis of nickel/metal hydride battery during overcharging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |