第

47 卷第 18 期 

2 0 1 1 年 9 月 

机

    械    工    程    学    报 

JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 

Vol.47  No.18 

Sep.  2 0 1 1

 

 

DOI：10.3901/JME.2011.18.115 

动力型磷酸铁锂电池的温度特性

*

 

李

    哲    韩雪冰    卢兰光    欧阳明高

 

(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室    北京  100084) 

 

摘要：动力型磷酸铁锂电池的特性与环境温度紧密相关。电池的容量特性、内阻数值和荷电状态—开路电压曲线是反映电池

基本性能的重要特性指标，也是参与电池管理系统设计的重要参数。主要进行不同环境温度下电池的以上各性能试验，研究

在不同的环境温度下电池的容量、内阻和开路电压的变化规律。动力型磷酸铁锂电池的容量在低温下迅速降低，在高温下迅

速上升，高温下的容量变化速度小于低温；随温度上升，充电和放电过程的欧姆内阻、极化内阻均下降，温度不同时电池的

欧姆内阻变化率高于极化内阻变化率，低温下欧姆内阻的变化率大于高温下的变化率；同时，低温下的荷电状态—开路电压

曲线低于高温下的曲线，但总体上，曲线受温度的影响并不显著。

 

关键词

：

磷酸铁锂电池

    温度    容量    内阻    开路电压 

中图分类号：

U464 

 

Temperature Characteristics of Power LiFePO

4

 Batteries

 

 

LI Zhe  HAN Xuebing  LU Languang    OUYANG Minggao

 

(State Key Laboratory of Automotive Energy and Safety, Tsinghua University, Beijing 100084) 

Abstract：The characteristics of power LiFePO

4

 batteries are closely connected to ambient temperature. The capacity characteristic, 

resistance and state of charge-open circuit voltage (SOC-OCV) curve are important parameters to represent the performance of power 

batteries and to determine battery management system (BMS) design. The experiments in different ambient temperatures are carried 

out and the laws between temperature and capacity, resistance and OCV are studied. The capacity drops sharply under low 

temperature, and increases with a relatively slower rate than under low temperature when the temperature goes up. Ohmic and 

polarization resistances during charge and discharge process decrease when the temperature rises, and the change rate of ohmic 

resistance is higher than the polarization resistance, moreover, the change of ohmic resistance under low temperature is more 

significant than under high temperature. With the decrease of temperature, the SOC-OCV curve moves down, but generally, the curve 

is affected only slightly by the change of temperature.   

Key words：Power LiFePO

4

 battery  Ambient temperature  Capacity  Resistance  Open circuit voltage(OCV) 

 

0  前言

1

 

电池所处的温度受到许多因素的影响，如环境

温度、电池本身的热力学参数以及电池组的装配和
热管理方法等

[1-5]

。同时，电池的容量特性、内阻数

值和开路电压曲线是反映电池基本性能的重要指
标，也是参与电池管理系统设计的重要参数：电池
容量大小的变化规律

[6]

影响电池的寿命管理和荷电

状态估算。电池内阻的数值影响动力电池的功率特

                                                        

* 台达电力电子科教发展计划重点资助项目(20093000329)。20100901

收到初稿，

20110320 收到修改稿 

性，如式

(1)、(2)所示，同时也影响电池热管理系统

对电池产热量的分析，如式

(3)所示。 

动力电池最大电流与功率分别为

 

 

min

max

t

U U

I

R

−

=

 (1) 

 

max

min max

P

U

I

=

 (2) 

式中，

I

max

为电池的最大放电电流，

U 为电池的开

路电压，

U

min

为电池的放电截止电压，

R

t

为电池在

放电过程中的总内阻，

P

max

为电池的最大放电功率。

 

电池的产热情况与电流和电池内阻有关，如式

(3)所示