机械工程学报

作者：李长龙, 崔纳新, 常龙, 张承慧

单位：1. 山东大学控制科学与工程学院 济南 250061;2. 山东科技大学机械电子工程学院 青岛 266590

关键词：锂离子电池,强制风冷,并联电池模组,多物理场模型,不一致性；

基金：国家自然科学基金（61633015，U1864205，U1864202，U1964207，62103242）和山东省重点研发计划（2019JZZY020814）资助项目

锂离子电池通常串并联成组使用以满足实际的功率和能量需求。然而运行过程中的产热积累和单体间的放电不一致性会影响电池模组的寿命与性能，严重时甚至引发安全事故。为此，以强制风冷条件下的并联电池模组为对象，研究其建模方法和不一致特性。首先建立模组的多物理场耦合模型，该模型可以描述电池模组中各单体的电化学特性、单体间的电流不均衡分布，以及风冷条件下电池的散热特性；然后开展电池单体和并联模组的放电试验，验证各子模型及其耦合关系的可靠性；进一步，基于该模型对风冷并联电池模组进行1C恒流放电仿真，分析放电过程中单体间电流、温度和荷电状态的不一致性；最后开展参数化研究，分析入口风速、电池间距和连接电阻等因素对模组特性的影响规律。研究为动力电池模组提供了系统的建模和分析框架，对其优化设计具有指导意义。

来源：2022年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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