鋰離子電池的極耳形狀和位置關于電池內(nèi)的電流的分布、產(chǎn)熱和散熱都有著極其重要的影響，因此關于大尺寸鋰離子電池熱特性的分析還要考慮極耳的形狀和位置等特性。慕尼黑工業(yè)大學的StephanKosch等[3]利用二維電-熱極化模型對鋰離子電池極耳的形狀和位置對大尺寸鋰離子電池的熱特性的影響進行了研究，電池模型如下圖所示。

為了提高鋰離子電池的能量密度減小極耳的尺寸，降低集流體的厚度時常用的方法，因此StephanKosch利用上述模型對下圖所示的四種接耳結構和分布方式進行了模擬，并分析了不同的集流體厚度（TCC1，負極=15um，正極=25um；TCC2，負極=10um，正極=17um和TCC3，負極=7.5um，正極=12.5um）對方形鋰離子電池熱特性的影響，

這極耳和不同厚度的銅箔的組合方式的方形鋰離子電池的溫度和能量密度特點如下表所示。可以看到通過降低集流體的厚度，可以將電池的能量密度從134Wh/kg，提高到約147Wh/kg。

不同的集流體厚度的電池內(nèi)部DOD和溫度不均勻的模擬結果，從圖中可以看到極耳越窄、集流體越薄則DOD和溫度的不均勻性也就越大，這重要是受到極耳和集流體的歐姆阻抗新增的影響。

通過比較A1、A2和B1、B2（如下圖所示）的仿真結果發(fā)現(xiàn)，把電池的正負極極耳放置在電池的兩側能夠明顯的減少電池DOD（降低約50%左右）和溫度的不均勻性。

大尺寸方形鋰離子電池在放電過程，特別是大電流放電過程中，由于電池極化和歐姆阻抗的用途會導致電池的內(nèi)部產(chǎn)熱極速新增，受到電池散熱邊界條件的影響，電池中間溫度升高要明顯快于電池邊緣部分，因此會在電池內(nèi)出現(xiàn)較大的溫度梯度，同時在垂直于電池極片的方向由于散熱受到電極極片自身的阻擋也存在明顯的溫度梯度，溫度梯度的存在會導致電池內(nèi)的電流分布和SoC狀態(tài)不均勻，從而導致鋰離子電池局部老化的加速，影響鋰離子電池的使用壽命。我們要在電池組的熱控設計上關于方形鋰離子電池的特點予以考慮，減少大型鋰離子電池內(nèi)部的溫度梯度。在電池結構設計上，我們注意到大性鋰離子電池極耳的尺寸、位置和厚度都對鋰離子電池內(nèi)的溫度梯度和SoC分布有顯著的影響，集流體變薄和極耳減小會導致電池內(nèi)部的DOD差異和溫度差異新增，這也是要我們在高比能電池設計中要特別注意的，電池結構調(diào)整能夠顯著的影響電池內(nèi)的不均勻性，例如將正負極極耳的位置調(diào)整到電池的兩側能夠有效的改善這種電池內(nèi)部的不均衡。大型鋰離子電池的電-熱過程是一個非常復雜的過程，受到多種因素和邊界條件的影響，因此在電池組的熱管理設計時還要我們進行更多的針對性的研究。