Zellen-Wärmeentwicklung | BatteryPackCalc

Verwendung des Zellen-Wärmerechners

Geben Sie den Strom einer einzelnen Zelle, deren Innenwiderstand in Milliohm sowie Reihen- (S) und Parallelzahl (P) ein. Die Wärmeentwicklung folgt dem Jouleschen Gesetz, q = I² × R: Mit den Standardwerten 10 A je Zelle bei 20 mΩ dissipiert jede Zelle 10² × 0,02 = 2 W. Die Packgesamtwärme ergibt sich einfach als Produkt aus Einzelzellenwärme und Zellzahl — ein 13S4P-Pack enthält 52 Zellen, sodass in diesem Beispiel 104 W abgeführt werden müssen.

Die Temperaturanstiegsschätzung multipliziert die Einzelzellenwärme mit dem thermischen Widerstand Zelle-zu-Umgebung. Da dieser Wert stark vom Packaufbau abhängt, gibt der Rechner einen Bereich von 3 bis 8 °C/W mit 5,5 °C/W als Mittelwert aus: 3 °C/W entspricht einem gut belüfteten Pack, 8 °C/W einem geschlossenen Aufbau mit schlechter Konvektion. Für die 2-W-Beispielzelle ergibt das eine mittlere Schätzung von 11 °C über Umgebungstemperatur, bei einer Bandbreite von 6 bis 16 °C.

Beachten Sie, dass der Stromeingangswert hier pro Zelle und nicht pro Pack gilt: Parallelgruppen teilen die Last, sodass 40 A Packstrom auf vier parallel geschaltete Zellen verteilt je 10 A pro Zelle ergeben. Da die Wärmeentwicklung mit dem Quadrat des Stroms skaliert, vervierfacht sich die Wärme bei doppeltem Zellstrom — umgekehrt sinkt sie auf ein Viertel, wenn bei gleichem Packstrom die Parallelzahl verdoppelt wird. Innenwiderstand variiert mit Alterung, Temperatur und Zellchemie; ein gemessener Wert liefert daher erheblich genauere Ergebnisse als ein generischer Richtwert.