鋰電池廠家詳聊鋰離子動力電池組的散熱問題

來源：存能電氣  日期：2019-11-29 13:37  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家詳聊鋰離子動力電池組的散熱問題。溫度的異常會對動力鋰離子電池組的性能、壽命產(chǎn)生巨大影響,甚至可能發(fā)生熱失控等安全問題,因此對動力電池組進行散熱性能具有很高的研究價值。本文圍繞鋰離子電池的熱問題及散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計展開了研究。

　　鋰電池廠家詳聊鋰離子動力電池組的散熱問題

　　鋰離子動力電池組的散熱問題一直都是行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一。鋰離子電池相對于傳統(tǒng)鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等具有更高的能量密度，更大的充放電倍率，因此工作過程中發(fā)熱嚴(yán)重；

　　特別是應(yīng)用于動力電池領(lǐng)域，路況復(fù)雜、環(huán)境苛刻（尤其在高溫的夏季），電池產(chǎn)熱更加劇烈，對電池的容量、壽命，尤其是安全性能的影響更為顯著。

　　某種程度上說，鋰離子電池的安全問題實際上是它的熱問題，電池產(chǎn)熱速率大于散熱速率，電池組就會升溫，一旦超過電池組所能承受的溫度臨界點，用電設(shè)備將發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，所以鋰離子動力電池組的散熱問題至關(guān)重要。

　　鋰離子動力電池組在充放電的過程中會產(chǎn)生一定的熱量，特別是在大電流充放電的過程中會在鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量，但是由于鋰離子電池結(jié)構(gòu)特點在不同的方向上熱導(dǎo)率存在顯著的差異，在平行于極片的方向上的熱導(dǎo)率要顯著高于垂直于極片方向的熱導(dǎo)率，因此不同的散熱方式不僅在效率上存在顯著的區(qū)別。

　　新能源汽車動力鋰電池組兩種散熱方式

　　●動力電池包風(fēng)冷結(jié)構(gòu)散熱方式

　　1、在電池包一端加裝散熱風(fēng)扇，另一端留出通風(fēng)孔，使空氣在電芯的縫隙間加速流動，帶走電芯工作時產(chǎn)生的高熱量；

　　2、在電極端頂部和底部各加上導(dǎo)熱硅膠墊片，讓頂部、底部不易散發(fā)的熱量通過TIF導(dǎo)熱硅膠片傳導(dǎo)到金屬外殼上散熱，同時硅膠片的高電氣絕緣和防刺穿性能對電池組有很好的保護作用。

　　●動力電池包液冷結(jié)構(gòu)散熱方式

　　1、電芯的熱量通過導(dǎo)熱硅膠片傳遞至液冷管，由冷卻液熱脹冷縮自由循環(huán)流動將熱量帶走，使整個電池包的溫度統(tǒng)一，冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時產(chǎn)生的熱量，使整個電池包在安全溫度內(nèi)運作。

　　2、導(dǎo)熱硅膠片良好的絕緣性能和高回彈韌性，能有效避免電芯之間的震動摩擦破損問題，和電芯之間的短路隱患，是水冷方案的最佳輔助材料。

　　動力電池?zé)峁芾淼闹匾?/strong>

　　目前，動力電池多數(shù)是鋰離子電池，而鋰離子電池在過充電、針刺、碰撞情況下易引起連鎖放熱反應(yīng)造成熱失控，導(dǎo)致冒煙、失火甚至爆炸等嚴(yán)重事故。而且，動力電池的性能，包括能量密度、使用壽命、放電倍率等受溫度影響極大，所以電池?zé)峁芾砑夹g(shù)是新能源汽車的核心技術(shù)之一。

　　為了提高動力電池的安全性，避免或抑制熱失控的發(fā)生。整體來看，解決鋰離子電池?zé)崾Э貑栴}需要從外部保護和內(nèi)部改進兩個方面進行。

　　電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是從使角度出發(fā)，用來確保電池系統(tǒng)工作在適宜溫度范圍內(nèi)的一套管理系統(tǒng)，主要由導(dǎo)熱介質(zhì)、測控單元以及溫控設(shè)備構(gòu)成。

　　鋰離子動力電池組內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重的溫度梯度，影響電池內(nèi)部電流的分布，進而導(dǎo)致電池內(nèi)部衰降的不一致，嚴(yán)重影響鋰離子電池的使用壽命。鋰離子動力電池在25℃~40℃內(nèi)可高效安全運行,這需要配備高效的熱管理系統(tǒng)保證鋰離子動力電池組的運行安全。