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鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池?zé)峁芾矸绞?/p>

來源:存能電氣  日期:2019-11-05 10:12  瀏覽量:

  鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池?zé)峁芾矸绞?。為了搶占市場國外,許多汽車企業(yè)在電動車的研發(fā)和推廣過程中投入了大量的資源,世界各國政府也相繼出臺了相應(yīng)的政策扶持電動汽車市場的發(fā)展。動力電池是電動汽車的基礎(chǔ),其熱特性是影響電池安全、壽命和使用安全的重要因素。本篇文章鋰電池廠商為你解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池?zé)峁芾矸绞健?/span>

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  鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀

  在低溫情況下給動力鋰電池充電時,鋰離子可能來不及嵌入石墨負(fù)極當(dāng)中,從而析出在負(fù)極表面形成金屬鋰枝晶,這一反應(yīng)會消耗電池中的可以反復(fù)充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量,析出的金屬鋰枝晶也可能會刺穿隔膜,從而影響安全性能。

  隨著溫度的降低,鋰電池放電性能顯著下降,放電平臺明顯降低,放電容量明顯減小。當(dāng)溫度降至-30℃時,電池的放電容量為室溫放電容量的87.0%,長時間在低溫環(huán)境中使用,或者在-40℃超低溫環(huán)境中,電源會被“凍壞”造成永久損害。因此,鋰電池的熱管理尤為必要。

  當(dāng)前,鋰電池低溫加熱主要有兩種方式,一種是可變式電阻加熱,包括PTC加熱板和碳膜加熱板;一種是恒定電阻加熱,包含硅膠加熱板、PI加熱膜、環(huán)氧板加熱膜。

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  目前動力電池系統(tǒng)的熱管理主要可分為四類,自然冷卻、空氣冷卻、液體冷卻、直冷。其中自然冷卻是被動式的熱管理方式,而空氣冷卻、液體冷卻、直流是主動式的,這三者的主要區(qū)別在于換熱介質(zhì)的不同。

  ●自然冷卻

  自然冷卻沒有額外的裝置進(jìn)行換熱。

  ●空氣冷卻

  空氣冷卻主要是以空氣為介質(zhì)進(jìn)行熱交換,通過空氣的流通來對發(fā)熱的鋰電池組進(jìn)行降溫處理,根據(jù)空氣流動的方向和制冷結(jié)構(gòu)布局,可以將空氣冷卻方式簡單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅(qū)動方式又可以分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。

  ●液體冷卻

  液體冷卻是以液體作為導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行的熱量控制方式。根據(jù)是否與電池接觸,可以分為非接觸式和非接觸式;根據(jù)液體流動的驅(qū)動方式可以分為主動式冷卻和被動式冷卻;根據(jù)液體的流動通道又可以分為管式液冷、板式液冷。

  ●直冷

  直冷采用制冷劑作為換熱介質(zhì),制冷劑能在氣液相變過程中吸收了大量的熱,相比冷凍液而言換熱效率可提升三倍以上,更快速的將電池系統(tǒng)內(nèi)部的熱量帶走。然而熱管制冷的成本較高,性價比較低,比較適合應(yīng)用于經(jīng)常工作在高倍率工況的鋰電系統(tǒng)。

  根據(jù)上文的分析我們要盡量避免低溫下對鋰離子電池進(jìn)行充電,必須要在低溫下充電時要使用盡量小的電流,并在充電結(jié)束后,保證充分的擱置時間,以消除石墨負(fù)極的金屬鋰。電池的安全性問題將伴隨電池比能量提高而變得愈加嚴(yán)峻,但不應(yīng)由此否定動力電池技術(shù)路線和發(fā)展趨勢,正確面對并積極探索一些新的安全性技術(shù),以促進(jìn)電池技術(shù)進(jìn)步。

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