锂离子电池具有能量密度高,自放电率低等优点,是用于电网储能的理想电池。锂离子电池在滥用条件下可能发生热失控而产生安全问题。安装在锂离子电池包外的传感器不能实时感知电池内部温度,从而贻误阻止发生热失控的时机。已有研究结果表明,可以通过测量电池交流阻抗角的方法在线实时感知电池内部温度来实现热失控的提前预警,并给阻止热失控留出时间。本文以一种电网储能用磷酸铁锂电池为例,研究锂离子电池交流阻抗角与锂离子电池内部温度的标定方法及应用。主要内容包括:(1)储能电站与锂离子电池分析。分析了储能电站在电力系统中的作用,介绍了锂离子电池储能电站的配套设施;分析锂离子电池基本工作原理,几种锂离子电池的模型和几个锂离子电池的参数,分析了锂离子电池的产热与传热以及热失控的过程与火灾危险性。(2)锂离子电池内部温度标定方法研究。设计了锂离子电池交流阻抗角与其内部温度之间关系的标定方案,以一种电网储能用磷酸铁锂电池为例,进行实验。经实验研究,选用内部温度标定的激励频率为70Hz,继而得到了70Hz阻抗角与内部温度之间关系的数学模型。对于该种锂离子电池,内部温度在65℃以下温度范围有效。为该类型锂离子电池在电网储能应用中内部温度的在线测量提供了条件。本文给出的标定方法也可以推广到同类其他型号电网储能锂离子电池内部温度标定中。(3)标定结果应用与用户界面开发。利用实验得到的阻抗角与锂离子电池内部温度之间关系的数学模型,对未进行充放电、充放电过程中锂离子电池进行内部温度测量,并与锂离子电池表面温度进行对比,结果表明,该方法效果良好。并开发了用户界面,以便于与电池管理系统的结合。