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18650鋰離子電池充放電過程之熱成像溫度分析

為了解決國際牌充電電池的問題，作者馬秉宏 這樣論述：

雖然鋰電池價格較一般傳統的鉛酸電池高，但其使用壽命、體積、重量、電量皆優於鉛酸電池。就性價比而言，鋰電池每度電22.63元，鉛酸電池每度19.05元，且壽命為鉛酸電池1.66倍。可見以鋰電池取代鉛酸電池是可行的。因此本論文探討單顆、兩顆串聯或並聯及20顆四串五並電池模組之放充電所產生之溫度變化現象。本研究針對15°C、25°C、35°C三種環境溫度下控制鋰電池放電倍率，並使用熱顯像儀與資料擷取器記錄電池表面溫度變化且建立經驗公式。結果得知放電過程中，單顆電池負極端表面溫度較高。當電池SOC趨近0.2時，則電池表面中央溫度較高。環境溫度為15°C時，電壓呈現先降後升的現象。當賦與相同負載放電，

水平擺放之串聯電池，其表面溫度高於垂直擺放，擺放方式對並聯電池表面溫度較無明顯改變。依據四串五並電池模組的實驗結果，其中電池並聯端由中央三顆溫度變化最為顯著；串聯端則越靠近輸出端之電池溫度變化越為明顯。除了電池放置於15°C 環境且以1C放電之外，本經驗公式所估算的電池表面平均溫度與實際測量值相近。電池停止放電後的冷卻過程中，經驗公式所估算的電池表面平均溫度與實際測量值幾乎一樣。基於安全考量，本實驗只針對單顆電池以0.5C倍率進行充電，電池表面溫度落差不明顯，介於1.5°C至2°C之間。