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如何改善单电池设计和电池组的性能
刘伟
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锂离子电池工作时会变热，很难保持其凉爽。在过去的十年中，工业界对此问题的关注很少。一般都将研究重点放在其他地方：降低成本和提高电池中单个电池可以存储的能量（能量密度）。虽然这些方法增加了手机的寿命和功能，诸如电动汽车和智能电网之类的未来应用程序需要电池组中的数千个电池单元，但是这些电池组很容易变热。大型高能电池组的制造商必须设计复杂的系统来管理热量。例如，电动汽车制造商特斯拉的 Model 3 汽车中的电池组比 6，000 部 iPhone 11 手机拥有更多的能量。冷却液通过通道泵送以将热量从各个单元中带走。但是这些繁琐的附加操作会使电池组沉重并消耗掉能量。开发人员在这些低效的设计上浪费了时间和金钱。所以必须改进散热策略，以使电池组既轻巧又强大。为什么这样缺乏关注？原因之一是没有标准的方法来判断电池组的热性能。单个电池的制造商通过追求更高的能量密度来竞争。他们的产品规格表没有涵盖从电池中去除热量的难易程度。因此，电池组的设计人员无法事先知道单个电池将产生多少热量。在花了大量时间和金钱在设计上之后，他们发现为时已晚。锂离子电池行业的规模有望在未来十年内翻三番。因此电池热管理技术急需改变。电池行业的步是定期热管理。我们已经制定了标准化的性能指标用于此目的。它比较了不同的电化学电池，可以使用电池实验室中容易获得的设备进行测量。在每个电池规格表中都包含该指标将推动竞争，从而改善单电池设计和电池组性能。
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