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導熱材料在新能源動力電池上的散熱設計與應用

動力電池是電動汽車的核心,耐高溫和防水及受得凍。電動汽車出現(xiàn)車開不動,第一時間會想到“核心”(電池)出了問題,那在夏天高溫天氣下,動力電池能夠受得了這高溫嗎?

如何給電動汽車動力電池散熱?動力電池工作電流大,產(chǎn)熱量大,同時電池包處于一個相對封閉的環(huán)境,就會導致電池的溫度上升。這是因為鋰電池中的電解質(zhì),電解質(zhì)在鋰電池內(nèi)部起電荷傳導作用,沒有電解質(zhì)的電池是無法充放電的電池。

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鋰電池大部分是易燃、易揮發(fā)的非水溶液組成,這個組成體系相比水溶液電解質(zhì)組成的電池有更高的比能量和電壓輸出,符合用戶更高的能量需求。因為非水溶液電解質(zhì)本身易燃、易揮發(fā),浸潤在電池內(nèi)部,也形成了電池的燃燒根源。

因此上述兩種電池材料的工作溫度都不得高于60℃,但現(xiàn)在室外溫度已接近40℃,同時電池本身產(chǎn)熱量大,將導致電池的工作環(huán)境溫度上升,而如果出現(xiàn)熱失控,情況將十分危險了。為了避免變成“燒烤”,給電池散熱就尤為重要了。

動力電池的電池包散熱有主動和被動兩種,兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統(tǒng)所要求的成本比較低,采取的措施也較簡單。主動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復雜一些,且需要更大的附加功率,但它的熱管理更加有效。不同傳熱介質(zhì)的散熱效果不同,空冷和液冷各有優(yōu)劣。

采用氣體(空氣)作為傳熱介質(zhì)的主要優(yōu)點有:結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕,有害氣體產(chǎn)生時能有效通風,成本較低;不足之處在于:與電池壁面之間換熱系數(shù)低,冷卻速度慢,效率低。目前應用較多。采用液體作為傳熱介質(zhì)的主要優(yōu)點有:與電池壁面之間換熱系數(shù)高,冷卻速度快;不足之處在于:密封性要求高,質(zhì)量相對較大,維修和保養(yǎng)復雜,需要水套、換熱器等部件,結(jié)構(gòu)相對復雜。在實際的電動大巴應用中,由于電池組容量大、體積大,相對來講功率密度比較低,因此多采用風冷方案。而對于普通乘用車的電池組,其功率密度則要高得多。相應的,它對散熱的要求也會更高,所以水冷的方案也更加普遍。

不同的電池包結(jié)構(gòu)傳感器會根據(jù)測溫點和需求來定。溫度傳感器會被放置在最具代表性、溫度變化幅度最大的位置,例如空氣的進出口位置以及電池包的中間區(qū)域。特別是最高溫和最低溫處,以及電池包中心熱量累積較厲害的區(qū)域。這樣有助于將電池的溫度控制在一個相對安全的環(huán)境,避免過熱和過冷對電池造成危險。

來源:第一電動網(wǎng)

作者:賣導熱材料的小姑涼

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賣導熱材料的小姑涼

兆科凝聚11年品牌研制經(jīng)驗,專業(yè)生產(chǎn)及銷售導熱材料,廣泛應用于LED戶外顯示屏、電子、電氣、電源模塊、背光源等領域。【24h客服+1對1指導+提供整套熱處理設計方案+免費贈樣】您身邊的導熱專家!

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