鋰離子電池發(fā)生充放電反應時，隨著化學反應的發(fā)生，內部的鋰離子不停的在正負極之間移動，這個過程伴隨著吸熱和放熱，以放熱為主。車輛行駛過程中鋰離子電池生熱主要由四部分構成:反應熱Qr、極化熱Q}、焦耳熱Q，和副反應熱Q:。電池產生的總熱量公式為:

Q=Qr+Qp+Qj+Qs

其中，Qr一一反應熱，單位為W，表示由于化學反應而產生的熱量，且充電過程是吸熱反應，放電時是放熱反應;Qp一一極化熱，單位為W，因為電池在充放電過程中被極化，電池的平均電壓會與開路電壓有一定的差值，由于電池壓差導致電池生熱，充放電過程中都為放熱現(xiàn)象;Qj一一焦耳熱，單位為W，這是由于電池本身存在焦耳電阻而產生的熱量，充放電過程中都為放熱;Qs一一分解熱，單位為W，因為電極偶爾會存在自放電現(xiàn)象，導致電極分解生熱，但是熱量很小，常常忽略不計。

( 1)反應熱Qr

電池內部發(fā)生的電化學反應是可逆的，鋰離子在正負極間嵌入/脫嵌的過程會伴隨著熱量的變化。充電過程中，反應熱為負值;放電過程中，反應熱為正值。反應熱的計算公式總結為:

Q,-=Q/<F x 3600x I)

或Qr=nMQI / mF

其中，Q為電池內部電化學反應時正負極產生的總熱量，單位為J; F為法拉第常數，F(xiàn)=96484.5C/ml I為充、放電過程中電流大小，單位為A; n為電池數量;m為電極質量，單位為g;M為摩爾質量，單位為g/mol。

(2)極化熱。，

鋰離子電池充放電過程中常常伴隨產生極化內阻，這個現(xiàn)象主要是由歐姆極化、濃差極化和電化學極化引發(fā)的。當電流流經電池時，極化內阻會導致一定的壓降，并生成一部分熱，極化反應熱計算公式如下:

Qp=I2Rp=I2(Ro +Rn +Rd)  

其中，I為電池充·放電時電流大小，單位為A; R，為電池極化內阻值，單位為。;R。為歐姆極化內阻，單位為。;R。為濃度極差內阻，單位為。;R、為電化學極化內阻，單位為。。

(3)焦耳熱。，

電池產熱最主要的熱量來源是焦耳熱。焦耳熱主要是由于電流經過電池的極柱、電解液、隔膜等存在電阻的地方，因焦耳效應發(fā)出的熱量，其在充、放電過程當中均為放熱反應。計算公式為:

Qj=I2RΩ

、放電時電流的大小，單位為A; RΩ為單體電池的歐姆內阻，單位為Ω。

(4)副反應熱Qs

鋰離子電池在過充和過放條件下均會發(fā)生副反應，其產生過程伴隨著熱量的產生，稱之為副反應熱。副反應熱的產生原因主要有兩個:電池自放電現(xiàn)象引起的電極材料的分解;高溫條件下電解液的分解。但由于電極材料和電解液的分解所產生的熱量很少，可以忽略，并且過充和過放的工況很少發(fā)生，所以副反應熱經常忽略不計。

有研究顯示，溫度低于70℃時，反應熱Qr很少，相對焦耳熱和極化熱，僅占1%左右;但當溫度超過70℃后，反應熱增長速度加快，成為熱量的主要來源。電池PACK中如果加裝了合理的熱管理系統(tǒng)，其電池工作溫度遠小于70℃，認為反應熱可以忽略不計。此外，副反應熱Qs相較于其它三部分產生的熱非常小，在計算中也可忽略不計?？偟膩碚f，鋰離子電池充、放電過程是一個的可逆的過程，表現(xiàn)出明顯的放熱效應。