锂离子电池在使用过程中通常需要串联一定数量的单体电池,由于位置分布和热管理条件的差异,会产生温度不一致,进而会导致电池组可用能量减小、峰值功率下降、衰退率变大等问题。定量研究温度差异对电池组性能参数的影响,对于合理选择温控阈值、提高参数利用率、延长电池使用寿命具有重要意义。本文以温度对单体放电性能的影响为出发点,定义能量/功率利用系数和能量/功率利用率,围绕温度不一致对串联电池组性能的影响展开定量研究。全文内容如下:首先,根据电池的温度特性,采用指数函数形式对其与温度的关系进行拟合,拟合度达到98.59%;为定量分析电池组单体间最大能量差异,基于拟合函数获取不同温度和温差下电池能量利用系数;同时,为获取一定边界条件下任意温度的放电曲线,提出温度插值的方法,电压的仿真精度可以达到2.19%;此外,基于模组实验得到的串联电池组温度分布函数,对不同平均温度和温差下电池组的能量利用率进行定量分析,为提高电池组可用能量提供技术支撑。其次,对比不同的功率测试方法,选取JEVS测试法测量不同温度和SOC状态下电池的峰值电流,利用单一SOC点下峰值电流与温度的拟合关系,定量分析不同温度和温差下,电池组单体间最大峰值电流的差异;为了更精确地获取电池的峰值电流,建立大倍率放电过程的二阶RC模型,并提出插值拟合法估计任意温度下的峰值电流,其绝对误差在2A以内;此外,为分析温度不一致对电池组峰值功率的影响,通过模型仿真,基于串联电池组温度分布函数,对不同平均温度和温差下电池组的峰值功率利用率进行定量分析,为电池组峰值功率损失提供理论支持。最后,选取软包钴酸锂电池和26650磷酸铁锂电池为研究对象,分别研究在搁置和循环两种状态下,环境温度对电池容量/能量衰退的影响。结果表明,搁置状态下,随着温度的升高、SOC的增大,电池的容量损失增大,尤其在高温状态下,电池容量会发生大幅度衰减。此外,循环老化也受到温度的限制,低温环境下循环,电池容量和能量的衰减更为迅速。