在空气中自然散热的计算时取极耳传热

　　电池组与环境交换的热量Q通过辐射、对流和传导3种方式进行。辐射主要发生在电池表面，与电池表面材料的性质有关；电池组表面与冷却介质通过对流交换的热量由牛顿公式计算；而电池组与环境间的热传导则服从傅里叶定律。鉴于篇幅所限，不再一一列出。单体电池热分析电池组由多个单体串联或并联并通过极耳连接而成，因此单体电池热分析是基础。以某电动汽电池为对象，当电池以0.5倍率（0.5C）恒流放电时，电动汽车动力电池生热模型和散热特性20℃的恒温环境下，单体以0.5C倍率恒流放电，当SOC=0.9时正极片和负极片的电势和电流密度分布。正极片极耳处电势高为3.2V，极板末端电势低为3.16V，电势变化率为1.3；负极片极耳处电势低为－0.08V，极板末端电势高为－0.01V.因此，正负极片的电势变化较小，分布均匀。正负极片的电流密度均在极耳处大，且正极片电流密度大于负极片电流密度约1.6，这是导致电池极耳处生热量较大的根本原因。因此，极耳与极板连接处为薄弱区，易发生危险。

　　单体电池温度分布温度分析时需首先确定电池对流换热表面传热系数h.由相关文献可知，在空气中自然散热的计算时取极耳传热，极板表面传热系数h=。利用Fluent软件求解单体电池热耦合模型式可得正负极片温度分布。室温20℃环境中自然散热条件下电池以0.5C倍率恒流放电末期正负极片温度分布。可以看出，正极耳高温度为31.4℃，负极耳高温度为30.7℃，正极耳温升高于负极耳温升；沿y向两极耳温度递减至与电池极板交界处；但由于极耳传热系数大于电池中心的传热系数，因此电池中心偏上位置出现较高温度区域而接近极耳温度；电池单体高温升达到11.4℃，可以预见成组后应用于电动汽车时热积累是一个核心问题。