3.3 过充热防护设计

3.3.1 不同散热条件对单体电池的影响

由第2章的电池热失控机理可知，电池发生热失控的主要原因为电池产热和散热无法保持平衡，电池散热条件对磷酸铁锂电池过充热失控行为十分重要。以0.4C倍率恒流过充电为例，不同散热条件对电池过充热失控的抑制作用不同，图3-41为对流散热系数为5W/（m2·K）、30W/（m2·K）、100W/（m2·K）时电池最高温度变化曲线。

图3-41 不同散热条件下过充电池的最高温度变化

当散热系数为5W/（m2·K）时，过充1500s发生热失控，电池最高温度为249℃；散热系数为30W/（m2·K）时，过充1980s发生热失控，电池最高温度为228℃；而电池散热系数为100W/（m2·K）时，仿真进行至3000s时温度上升较为缓慢，温升速率接近于0，电池仍未发生热失控。根据仿真结果可知，良好的散热条件对过充电引发的热失控具有一定的抑制作用，可避免电池热失控的发生。