结构设计对大型方形电池热特性的影响是什么？

锂离子电池的极耳形状和位置关于电池内的电流的分布、产热和散热都有着极其重要的影响，因此关于大尺寸磷酸铁电池热特性的分析还要考虑极耳的形状和位置等特性。

为了提高锂离子电池的能量密度减小极耳的尺寸，降低集流体的厚度时常用的方法，因此StephanKosch利用上述模型的四种接耳结构和分布方式进行了模拟，并分析了不同的集流体厚度(TCC1，负极=15um，正极=25um；TCC2，负极=10um，正极=17um和TCC3，负极=7.5um，正极=12.5um)对方形磷酸铁锂离子电池热特性的影响，这极耳和不同厚度的铜箔的组合方式的方形锂离子电池的温度和能量密度特点。可以看到通过降低集流体的厚度，可以将电池的能量密度从134Wh/kg，提高到约147Wh/kg。

大尺寸方形锂离子电池在放电过程，特别是大电流放电过程中，由于电池极化和欧姆阻抗的用途会导致电池的内部产热极速新增，受到电池散热边界条件的影响，电池中间温度升高要明显快于电池边缘部分，因此会在电池内出现较大的温度梯度，同时在垂直于电池极片的方向由于散热受到电极极片自身的阻挡也存在明显的温度梯度，温度梯度的存在会导致电池内的电流分布和SoC状态不均匀，从而导致锂离子电池局部老化的加速，影响锂离子电池的使用寿命。

方形磷酸铁锂离子电池产品特点

优点：

方形磷酸铁锂离子电池封装可靠度高；系统能量效率高；相对重量轻，能量密度较高；结构较为简单，扩容相对方便，是当前通过提高单体容量来提高能量密度的重要选项；单体容量大，则系统构成相对简单，使得对单体的逐一监控成为可能；系统简单带来的另外一个好处是稳定性相对好。

缺点：

由于方形磷酸铁锂离子电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产，所以市场上有成千上万种型号，而正因为型号太多，工艺很难统一；生产自动化水平不高，单体差异性较大，在大规模应用中，存在系统寿命远低于单体寿命的问题。

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