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構設計展開了研究。

　　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)關鍵技術之一。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)熱嚴重；

　　特別是應用于動力電池領域，路況復雜、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，用電設備將發(fā)生嚴重的安全事故，所以鋰離子動力電池組的散熱問題至關重要。

　　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構特點在不同的方向上熱導率存在顯著的差異，在平行于極片的方向上的熱導率要顯著高于垂直于極片方向的熱導率，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

　　●動力電池包風冷結構散熱方式

　　1、在電池包一端加裝散熱風扇，另一端留出通風孔，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熱硅膠墊片，讓頂部、底部不易散發(fā)的熱量通過TIF導熱硅膠片傳導到金屬外殼上散熱，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。

　　●動力電池包液冷結構散熱方式

　　1、電芯的熱量通過導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。

　　動力電池熱管理的重要性

　　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造成熱失控，導致冒煙、失火甚至爆炸等嚴重事故。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，所以電池熱管理技術是新能源汽車的核心技術之一。

　　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，解決鋰離子電池熱失控問題需要從外部保護和內(nèi)部改進兩個方面進行。

　　電池熱管理系統(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)，主要由導熱介質(zhì)、測控單元以及溫控設備構成。

　　鋰離子動力電池組內(nèi)部產(chǎn)生嚴重的溫度梯度，影響電池內(nèi)部電流的分布，進而導致電池內(nèi)部衰降的不一致，嚴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。