摘要：鋰電池作為儲能技術(shù)的重要載體，其安全性和可靠性備受關(guān)注。相較于電壓、電流，鋰電池的內(nèi)部溫度能夠更加直觀地反應(yīng)其工作狀態(tài)，因此溫度是未來智能電池多維監(jiān)測中必不可少的物理量之一。介紹了一種負溫度系數(shù)(NTC)溫度傳感器植入到小型軟包電池中進行原位溫度監(jiān)測的可行性研究。溫度傳感器通過植入工藝可以便捷地植入到鋰電池內(nèi)部并保證電池良好的密封性。進一步研究了鋰電池工作時溫度的變化特性，對后續(xù)研究電池模擬仿真的優(yōu)化提供理論支撐。
關(guān)鍵詞：鋰電池；溫度；薄膜傳感器；電池安全
近年來，鋰離子電池憑借其高電壓、高能量密度以及長壽命等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用，如電動汽車、航天航空、便攜式設(shè)備等領(lǐng)域。然而，鋰電池在使用過程中存在一定的安全隱患，在機械濫用、電濫用、極端高溫等情況下可能發(fā)生熱失控，威脅人們生命財產(chǎn)安全。為了保證電池安全穩(wěn)定運行，電池溫度監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為電池管理系統(tǒng)(BMS)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
在電池工作過程中，溫度在內(nèi)部呈梯度變化，即電池內(nèi)部溫度與電池表面溫度存在一定的溫差。因此，電池溫度監(jiān)測分為電池內(nèi)部溫度監(jiān)測和電池表面溫度監(jiān)測。內(nèi)部溫度監(jiān)測主要為熱敏電阻[1]、熱電偶[2]、光纖傳感器[3]和仿真模型預測[4]等，電池外部溫度監(jiān)測主要為紅外熱成像[5]、X射線掃描[6]、仿真模型預測[4]等。在發(fā)生熱失控前，電池表面溫度監(jiān)測很難精準檢測到電池內(nèi)部某處發(fā)生的熱積累，無法實現(xiàn)對熱失控事件的提前預警[7]，而電池內(nèi)部溫度監(jiān)測可以實時高精度檢測到電池內(nèi)部異常溫升狀況，對電池的安全具有重大意義。另外，電池內(nèi)部溫度檢測也為電池管理算法提供了新的思路，如電池內(nèi)部溫度與開路電壓法結(jié)合實現(xiàn)快速荷電狀態(tài)(SOC)估計[8]。
目前，內(nèi)部溫度測定方法包括三種類型，即接觸測量、溫度估測和無損檢測技術(shù)。其中，后兩種方法通過算法實現(xiàn)對電池內(nèi)部溫度的預估，無需將傳感器植入電池[7]。溫度估算處理方法一般通過可測量的信號，如電流、電壓、環(huán)境條件等，來估算電池內(nèi)部電芯溫度，常用的溫度估測方法是基于電池表面溫度數(shù)據(jù)進行仿真模型預測實現(xiàn)的。Chalise等[9]通過Pt-100溫度傳感器附著在電池表面測量溫度的實驗驗證了基于循環(huán)過程中管理能量方程的遞歸解決方案，該理論計算速度比有限元模擬快16倍，并且發(fā)現(xiàn)與超過50個18650電池高速循環(huán)的實驗數(shù)據(jù)非常吻合。但Pt-100溫度傳感器的探頭為針狀，植入電池內(nèi)部會破壞電極結(jié)構(gòu)，僅限于測量電池表面溫度為模型提供對比數(shù)據(jù)，對于電池內(nèi)部溫度估計的準確度仍有待提高。無損檢測技術(shù)主要通過紅外熱成像等遠程傳感測量實現(xiàn)。Du等[10]將電池頂部替換成紅外光玻璃，用常規(guī)紅外測溫手段可以測得電池截面溫度分布情況，研究了不同放電倍率對溫度的影響，得到電池溫度存在梯度和不均勻的結(jié)論。該方法可以直觀地觀察到溫度變化情況，但其成本較高，且僅限于電池截面溫度測量，仍無法準確測得電池內(nèi)部溫度。溫度估測以及無損檢測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)部溫度的估算，但受電池復雜環(huán)境影響，對于內(nèi)部實際溫度的高精度測量，溫度估測和無損檢測技術(shù)都會出現(xiàn)不同程度的檢測誤差和算法誤差，而接觸測量可以更加直接和準確地進行電池內(nèi)部溫度測定。Raghavan等[11-12]構(gòu)建了附著在電極上的嵌入式光纖(FO)傳感器，使用FO傳感器測量電池內(nèi)部應(yīng)變和溫度信號，并用于電池估計算法中，但該傳感器只能得到溫度-應(yīng)變聯(lián)合信號，僅用于估算電池電荷狀態(tài)和電池健康狀態(tài)，溫度信號需要辨識，且其單個成本高達幾百美元。
本文報道了一種新的負溫度系數(shù)(NTC)薄膜溫度傳感器的測量溫度方案，包括鋰離子電池電芯內(nèi)部植入薄膜溫度傳感器以及電池不同狀態(tài)下內(nèi)外部溫度監(jiān)測，并通過分析溫度變化規(guī)律，對電池不同工作狀態(tài)的熱特性進行總結(jié)。相比于接觸式測溫中的光纖傳感器，NTC薄膜溫度傳感器的成本較低，測溫方法簡單，不需要辨識聯(lián)合信號；相比于Pt-100溫度傳感器，NTC薄膜溫度傳感器的片狀結(jié)構(gòu)不會破壞電池極片，更容易封裝在內(nèi)部，能更加準確地監(jiān)測到電池在充放電過程中的內(nèi)部溫度變化。
一、實驗
1.1 傳感器及校準、傳輸方案
NTC溫度傳感器的電阻隨溫度上升顯著減小，是具有負溫度系數(shù)特點的熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳、鐵、銅和鋁等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。Pt-100溫度傳感器以鉑(Pt)為材料制造而成，是具有正溫度系數(shù)特點的熱敏電阻器，即溫度升高時電阻值上升。當單位溫度變化時，Pt-100溫度傳感器的電阻值變化幅度相對NTC溫度傳感器較小，NTC材料對溫度變化更加敏感，可以實現(xiàn)溫度的精準測量。光纖傳感器的原理是基于光纖材料的熱敏特性和光學原理的相互作用，首先將光經(jīng)光纖送入調(diào)制器，再通過調(diào)制器測量被調(diào)制光的特征參量，如波長、振幅等，來間接測量溫度。與光纖傳感器相比，NTC溫度傳感器測溫方式更加直接，響應(yīng)速度更快，成本也更低。NTC溫度傳感器靈敏度高，熱感應(yīng)快，可靠性高，阻值精度高，并且其芯片封裝在聚酰亞胺(PI)基底內(nèi)部，由于PI材料對溫度傳感器的保護，NTC溫度傳感器在電池內(nèi)部惡劣的電化學環(huán)境中不受破壞，可正常維持功能。
在實驗前，需要對NTC溫度傳感器進行校準，具體為測量電阻值隨溫度變化情況。在校準過程中使用的熱源為恒溫恒濕試驗箱。將NTC溫度傳感器放入恒溫恒濕試驗箱，20～80 ℃調(diào)整溫度，使用高精度電阻儀測量不同溫度點對應(yīng)的電阻值，每次調(diào)整溫度后定時，溫度穩(wěn)定時開始測量。實驗結(jié)束后得到溫度-電阻校準曲線，該曲線與NTC溫度傳感器數(shù)據(jù)手冊中的標準溫度-電阻關(guān)系進行對比來檢查傳感器能否正常工作，確認傳感器能正常工作后，將實驗測得的溫度-電阻校準曲線擬合成數(shù)據(jù)關(guān)系，用于檢測電池內(nèi)部溫度，結(jié)果如圖1(a)所示。
將NTC溫度傳感器的引腳用導線連接到信號轉(zhuǎn)換模塊上，然后信號轉(zhuǎn)換模塊與STM32單片機對應(yīng)引腳相連，單片機負責數(shù)據(jù)處理，并將處理后的溫度數(shù)據(jù)傳輸給計算機。
1.2 傳感器植入電池方案
電池采用LiCoO2//C軟包電池。電解液采用1.0 mol/L的LiPF6/碳酸乙烯酯(EC)+DEC(碳酸二甲酯)（體積比1∶1）。實驗全程在充滿Ar氣的手套箱中操作，首先對電芯進行處理，選擇電芯中間位置的負極作為NTC薄膜溫度傳感器放置位置，使用棉簽蘸取少量N-甲基吡咯烷酮(NMP)輕輕刮去該位置上的活性物質(zhì)，露出集流體，將NTC溫度傳感器粘貼到該位置上，重新卷繞電芯，固定好帶有傳感器的電芯。將極耳位置和傳感器引線處固定一定的極耳膠，用來保證封裝的密閉性。使用鋁塑膜對電芯重新封裝、注液，使用真空封口機完成電池封裝。將封裝好的電池放在40 ℃下進行浸潤。組裝好的電池如圖1(b)所示，使用新威高性能檢測系統(tǒng)(CT-4008T-5V6A-S1)對其進行實驗。
圖1 NTC傳感器校正曲線(a)與實物圖(b)
1.3 實驗測試
1.3.1 電池內(nèi)外溫度測量
將植入溫度傳感器的電池表面粘貼相同的NTC溫度傳感器，進行內(nèi)外溫度對比實驗。電池放置在室溫環(huán)境中固定，1 C恒流充電至4.2 V，充電完成后1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，測試期間同時采集電池表面溫度和內(nèi)部溫度。將上述步驟一共重復3次。
1.3.2 不同擱置時間溫度測量
實驗在室溫下分三個階段進行。
第一階段：1 C恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后擱置15 min后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，擱置15 min。測試期間同時采集內(nèi)部溫度，將上述步驟一共重復3次。
第二階段：1 C恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后擱置30 min后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，擱置30 min。測試期間同時采集內(nèi)部溫度，將上述步驟一共重復3次。
第三階段：1 C恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后擱置60 min后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，擱置60 min。測試期間同時采集內(nèi)部溫度，將上述步驟一共重復3次。
1.3.3 相同擱置時間溫度測量
實驗在恒溫下進行，設(shè)置恒溫箱環(huán)境溫度為23 ℃，將電池放置于恒溫箱中，0.5 C恒流充電至4.2 V，擱置15 min后，充電完成，0.5 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，擱置15 min。測試期間同時采集電池內(nèi)部溫度，將上述步驟一共重復4次。
1.3.4 不同放置位置溫度測量
采用1.2節(jié)中傳感器植入方案，在兩個電池不同位置放置傳感器，一個電池的傳感器位于遠離電池極耳的尾部，另一個電池的傳感器位于靠近電池極耳的頭部。實驗在恒溫下進行，設(shè)置恒溫箱環(huán)境溫度為45 ℃，將電池放置于恒溫箱中，對兩個電池1 C恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電。測試期間分別同時采集兩個電池的內(nèi)部溫度，將上述步驟一共重復5次。
1.3.5 不同倍率下溫度測量
實驗在恒溫下進行，設(shè)置恒溫箱環(huán)境溫度為30 ℃，將電池放置于恒溫箱中，對電池分別進行1 C、1.5 C、2 C恒流充放電測試，恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后，恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，測試期間同時采集內(nèi)部溫度。
1.3.6 傳感器植入對電池性能的影響
將普通無傳感鋰電池與植入傳感器的鋰電池進行對比研究，電池額定容量為1 000 mAh，實驗在室溫下進行，兩個電池分別進行恒流充放電循環(huán)測試。1 C恒流充電至4.2 V，充電結(jié)束后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，將上述步驟進行循環(huán)，循環(huán)周期為100次。將循環(huán)后的兩個電池分別進行電化學阻抗譜測試(EIS)，頻率范圍0.1 Hz～100 kHz。
1.3.7 深度學習預測內(nèi)部溫度與傳感器實測對比
采用1.2節(jié)中傳感器植入方案，重新制備植入溫度傳感器的鋰電池，將該電池表面粘貼相同的NTC溫度傳感器。實驗在恒溫下進行，設(shè)置恒溫箱環(huán)境溫度為40 ℃，將電池放置于恒溫箱中，1 C恒流充電至4.2 V，擱置10 min，充電完成后，1 C恒流放電到2.7 V結(jié)束放電，擱置10 min。測試期間同時采集電池內(nèi)部溫度和表面溫度，將上述步驟一共重復2次。
建立長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)深度學習模型，模型框架圖如圖2所示。
圖2 LSTM模型框架圖
在完成深度學習模型構(gòu)建后，會使用之前訓練模型的數(shù)據(jù)對模型進行初步測試，稱為訓練集，訓練集測試完成后，會用另外一組在構(gòu)建模型時模型沒有接觸過的數(shù)據(jù)進行測試，稱為測試集。以1.3.1節(jié)的實驗結(jié)果作為訓練集，對模型進行訓練。輸入值為電壓和表面溫度，輸出為內(nèi)部溫度。訓練集測試完成后，用另外一組在構(gòu)建模型時模型沒有接觸過的數(shù)據(jù)進行測試，稱為測試集。
將本次實驗結(jié)果作為測試集，電壓和電池表面溫度采集值輸入訓練好的LSTM模型中，模型輸出預測的電池內(nèi)部溫度。將內(nèi)部溫度的模型預測值與實際測量值進行對比。
選取平均絕對百分比誤差(MAPE)、均方根誤差(RMSE)和相關(guān)系數(shù)(R2)對模型預測結(jié)果進行評價。MAPE表征模型的估計精度，RMSE表示預測誤差，R2表示預測值和實際值的相關(guān)程度。以上評價指標的表達式如下：
二、結(jié)果與討論
2.1 常溫下鋰電池內(nèi)外溫度變化規(guī)律
電池內(nèi)部和電池外部的NTC溫度傳感器分別測量電池內(nèi)外的溫度變化，結(jié)果如圖3所示。在一個電池充放電周期中，電池溫度持續(xù)升高，放電結(jié)束后溫度達最大值；在下一周期充電初期，電池溫度迅速下降。電池內(nèi)外溫度變化趨勢相同，電池內(nèi)部溫度最大值與最小值之差為5 ℃，電池表面溫度最大值與最小值之差為7.8 ℃。電池內(nèi)部溫度和電池外部溫度在放電階段持續(xù)升高是由于電池內(nèi)部反應(yīng)放熱、歐姆熱和極化熱共同作用造成的；在放電結(jié)束后熱累積到最大值，充電初期由于充電反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度急劇下降至初始值左右。當充電反應(yīng)吸收的熱量小于歐姆熱和極化熱時，溫度開始上升。
對比電池內(nèi)外傳感器，電池內(nèi)部溫度始終高于外部溫度，最高內(nèi)外溫度之差為0.8 ℃，最低內(nèi)外溫度之差為0.4 ℃。電池內(nèi)部與電池表面始終存在一定的溫差，這種溫差產(chǎn)生的原因是電池外殼為鋁材質(zhì)，散熱效果較好，電池在工作過程中內(nèi)部的電化學反應(yīng)產(chǎn)生熱量會迅速傳遞到電池表面，電池外殼迅速散熱，因此電池內(nèi)部溫度始終高于外部溫度，本研究采用的電池內(nèi)部植入NTC溫度傳感器的方法可以有效檢測到電池內(nèi)部溫度。
圖3 內(nèi)外傳感器溫度-電壓關(guān)系圖
2.2 鋰電池內(nèi)溫度隨擱置時長的影響
不同擱置時長對電池內(nèi)部溫度產(chǎn)生的影響如圖4(a)所示，電池溫度規(guī)律在一個充放電周期內(nèi)可分為四個階段，分別是充電、充電后擱置、放電、放電結(jié)束后擱置。隨著擱置時間的增加，電池在充電后擱置階段和放電結(jié)束后擱置階段的平均降溫幅度增加，電池在不同階段下不同擱置時間內(nèi)的降溫幅度如表1所示。在擱置階段，電池充電反應(yīng)或放電反應(yīng)停止，反應(yīng)吸熱過程或放熱過程隨之停止，該階段的反應(yīng)熱為零；當電池不再充電或放電時，極耳和內(nèi)部均無電流流過，因此該階段的歐姆熱和極化熱為零。擱置階段出現(xiàn)降溫是因為熱量沒有繼續(xù)產(chǎn)生，并且之前充電累積的熱量在逐漸耗散，所以溫度出現(xiàn)降落，擱置時間的增加使熱量的累積耗散量增加。
2.3 鋰電池恒溫下的內(nèi)部溫度變化
電池充放電倍率、環(huán)境溫度和擱置時間均相同時，電池內(nèi)部溫度變化規(guī)律如圖4(b)～(c)所示。圖4(c)為對圖4(b)中t=40 000 s左右區(qū)間進行放大分析，可以看出前900 s為放電結(jié)束后擱置時間，在此期間電池溫度呈下降趨勢，溫度降落為4.9 ℃；由于擱置期間電池受松弛效應(yīng)影響，電壓出現(xiàn)短暫的回升；在后1 440 s時間段內(nèi)，為電池充電初期，電壓快速上升至3.8 V左右，溫度繼續(xù)降低，總溫度降落為1.8 ℃。
通過對一個充電周期內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)變化趨勢進行分析，在電池充電初期，溫度短時間內(nèi)出現(xiàn)一定幅度的降低后，開始升高，這是由于電池充電反應(yīng)屬于吸熱過程，因而初期電池表現(xiàn)為溫度降低。隨著充電時間的增加，電池產(chǎn)生的歐姆熱和極化熱超過了充電反應(yīng)的吸收的熱量，因此充電時溫度變化趨勢為先降低后升高；電池放電后溫度繼續(xù)升高，放電完成后溫度達到最高值。這是由于電池放電反應(yīng)為放熱反應(yīng)，再加上歐姆熱和極化熱，所以電池溫度呈升高趨勢。另外，從圖中不難發(fā)現(xiàn)，充電時的溫升速率和放電時的溫升速率不同，說明電池充電過程和放電過程中，由于反應(yīng)的熵變不同，歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻存在微小差異，導致電池內(nèi)部的產(chǎn)熱速率不同[13]。
圖4不同擱置時間電壓-溫度數(shù)據(jù)圖(a)、相同擱置時間的0.5 C充放電循環(huán)測試圖(b)及其局部放大圖(c)
2.4 鋰電池內(nèi)不同位置溫度分析
傳感器不同放置位置測試結(jié)果如圖5(a)所示，遠離極耳端的溫度在各個階段均略低于靠近極耳端的溫度。結(jié)合圖3可得出結(jié)論，鋰電池在充放電周期中，存在熱梯度，具體表現(xiàn)為內(nèi)部的均溫要高于外部均溫，內(nèi)部靠近極耳的均溫高于遠離極耳端的均溫。這是由于極耳處流過電流時，極耳本身的內(nèi)阻引發(fā)歐姆熱，所以極耳會影響電池的熱分布。
極耳輸出電流時產(chǎn)生的歐姆熱導致電池內(nèi)部溫度分布不均勻，在研究電池內(nèi)部溫度場時可以考慮在不同位置放置溫度傳感器。
2.5 不同倍率對鋰電池溫度變化影響
電池在不同倍率下的溫度變化規(guī)律實驗結(jié)果如圖5(b)所示，電池在1 C、1.5 C、2 C下的最高溫度分別約為38、43、46 ℃，最低溫度分別約為30、33、38 ℃。電池在不同倍率下同一周期的溫度變化規(guī)律相同，即在充電初期一段時間內(nèi)溫度下降，充電后期溫度上升，放電過程溫度持續(xù)上升；電池整體溫度隨著充放電倍率的增大而升高，主要是由于充放電倍率決定充放電電流，電流的增大使產(chǎn)生的歐姆熱增加，因此高倍率條件下溫度顯著升高。倍率的提高使電池內(nèi)部極化加深，電池內(nèi)部離子擴散速度小于電子傳導速度，具體為正負極的擴散極化和電化學反應(yīng)極化阻抗增大，極化熱隨之增加。綜上，電池充放電倍率的提高導致歐姆熱和極化熱增加，二者共同作用使內(nèi)部溫度上升。
電池在高倍率下充放電時，發(fā)生熱失控的風險較高，應(yīng)將倍率控制在合理范圍內(nèi)，同時保證電池的充電速度和安全性。通過本文介紹的溫度傳感器植入電池內(nèi)部的方法可以提高溫度監(jiān)測的準確性，從而使電池管理系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取散熱等措施，提高電池安全性。
2.6 傳感器對鋰電池的影響
植入傳感器對電池容量和庫侖效率的影響如圖5(c)所示，在100次循環(huán)后，植入傳感器的電池容量為845.7 mAh，容量保持率為84.6%，無植入傳感器的電池容量保持率為84.8%，有傳感器電池和無傳感器電池的庫侖效率均達99%，因此傳感器的植入對鋰電池的容量衰減和庫侖效率影響極小。兩個電池的電化學阻抗譜分析(EIS)及擬合電路如圖5(d)所示。
圖5 恒定溫度下1 C充放電遠離或靠近電極溫度測試圖(a)、相同倍率下充放電循環(huán)測試圖(b)、傳感器對容量和庫侖效率的影響(c)以及EIS測試圖(d)
由圖5(d)電化學阻抗譜擬合得到的鋰電池歐姆阻抗RS和電荷傳遞阻抗Rct如表2所示，植入傳感器的電池的RS略高于無植入傳感器的電池，這是因為溫度傳感器的植入使集流體與正負極界面之間的阻抗變大。考慮到電池單體存在不一致性，且RS變化幅度較小，約0.03 Ω，可以得出植入傳感器對電池的歐姆阻抗影響較小的結(jié)論。植入傳感器的電池的Rct略高于無植入傳感器的電池，是因為植入的溫度傳感器占用了部分電芯面積，該處的電化學反應(yīng)較為困難，但Rct變化幅度較小，約0.02 Ω，是因為被傳感器占用的面積相對于電芯總面積極小，這說明傳感器的植入對電池內(nèi)部傳質(zhì)過程產(chǎn)生的影響較小。從圖5(d)和表1可以得出植入傳感器對電池阻抗的影響較小的結(jié)論。
綜上，本文植入傳感器的方案對于電池性能的影響較小，且可精準監(jiān)測電池充放電過程中的溫度變化，可直接反應(yīng)電池不同階段溫度變化規(guī)律，為電池管理系統(tǒng)提供更為準確的數(shù)據(jù)。
2.7 深度學習預測內(nèi)部溫度與傳感器實測對比分析
圖6為深度學習預測內(nèi)部溫度與溫度傳感器實測值對比圖，可以看出，訓練集與測試集的預測值均接近實際溫度。各項指標評價結(jié)果如表3所示。
(a)訓練集中 (b)測試集中
圖6 訓練集與測試集中內(nèi)部溫度預測值與實測值對比圖
本文所用在電池內(nèi)部植入溫度傳感器的電池內(nèi)部溫度監(jiān)測方法驗證了基于LSTM深度學習的內(nèi)部溫度預測模型在模型訓練時提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，有利于預測模型的準確建立。在模型應(yīng)用過程中，實測值與預測值進行了對比，評估了模型預測結(jié)果的MAPE、RMSE、R2指標，驗證了模型的準確性。因此，除了實時溫度監(jiān)測，本文介紹的傳感器植入電池內(nèi)部的方法還可以作為數(shù)據(jù)支撐，應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)中的各類算法預測和估計中。
三、結(jié)論與展望
本文提出了一種基于NTC溫度傳感器的電池內(nèi)部溫度監(jiān)測方案。基于內(nèi)外溫度傳感器，測量了鋰電池在不同工況、不同運行環(huán)境下內(nèi)外溫度變化，對其變化規(guī)律與電池充放電過程進行分析，并對電池不同充放電過程產(chǎn)熱特性進行總結(jié)。同時在電池電性能測試方面，傳感器植入后的電池容量保持較好，庫侖效率高達99%，歐姆阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗變化較小，說明傳感器的植入對電池的容量、循環(huán)性能和阻抗性能幾乎無影響。本文的電池內(nèi)部溫度監(jiān)測方案比常用的電池表面溫度監(jiān)測方案準確性更高，對于研究電池在不同工況下的溫度變化以及分析相應(yīng)的電化學反應(yīng)具有重要意義，另外，可以更好地為電池管理系統(tǒng)中算法預測中與溫度相關(guān)的其它性能指標提供原始數(shù)據(jù)，從而提高工作中電池的安全性。
