熱管理系統(tǒng)對提高電池包整體性能具有重要意義

來源：存能電氣  日期：2019-12-27 15:03  瀏覽量：次

　　熱管理系統(tǒng)對提高電池包整體性能具有重要意義。隨著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，安全性日益得到重視，動(dòng)力鋰電池在過充電、針刺、碰撞情況下易引起連鎖放熱反應(yīng)造成熱失控、冒煙、失火甚至爆炸等。同時(shí)動(dòng)力電池的性能，包括能量密度、使用壽命受溫度變化影響，所以熱管理系統(tǒng)的重要性進(jìn)一步體現(xiàn)出來。

　　熱管理系統(tǒng)對提高電池包整體性能具有重要意義

　　溫度是制約電動(dòng)汽車性能提升的關(guān)鍵因素，高溫對動(dòng)力電池有雙重影響。一方面醉著溫度上升，電解液活性提高，離子擴(kuò)散速度加快，電池內(nèi)阻減小，改善電池性能；另一方面，較高的溫度會導(dǎo)致電極降解以及電解液分解等有害反應(yīng)的發(fā)生，影響電池的使用壽命，甚至對電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成永久性損壞

　　電池包作為電動(dòng)汽車上裝載有電池組的主要儲能裝置，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，直接影響電動(dòng)汽車的性能。作為一個(gè)汽車零部件，電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)還必須滿足汽車廠的規(guī)范和要求：緊湊、重量輕、低成本、易安裝，并且要適合不同車型、不同安裝位置的特殊需求、可靠且易于使用。

　　電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的目標(biāo)是為電池模塊提供一個(gè)合理且均勻的工作環(huán)境溫度，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還要考慮余熱利用，適應(yīng)較寬的環(huán)境條件、在電池?fù)p壞產(chǎn)生有害氣體的時(shí)候能提供通風(fēng)。

　　熱管理系統(tǒng)的構(gòu)成

　　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。導(dǎo)熱介質(zhì)與電池組相接觸后通過介質(zhì)的流動(dòng)將電池系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的熱量散至外界環(huán)境中，導(dǎo)熱介質(zhì)主要有空氣、液體與相變材料這三大類。

　　測控單元?jiǎng)t是通過測量電池系統(tǒng)以及電池模組甚至單體不同位置上的實(shí)時(shí)溫度來控制溫控設(shè)備進(jìn)行對應(yīng)的熱處理。常見的溫控設(shè)備有風(fēng)扇與泵機(jī)等。

　　電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的主要功能：(1)電池溫度的準(zhǔn)確測量和監(jiān)控；(2)電池組溫度過高時(shí)的有效散熱和通風(fēng)；(3)低溫條件下的快速加熱，使電池組能夠正常工作；(4)有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)；(5)保證電池組溫度場的均勻分布。

　　根據(jù)電池的幾何形狀和數(shù)目，結(jié)合車上可裝載電池的有效空間，基于有利于散熱的原則初步確定電池的擺放。一般純電動(dòng)汽車由于電池?cái)?shù)量需求較大，電池包發(fā)熱量也較大，但由于空間有限，一般選擇車輛底板放置，而此處受環(huán)境溫度的影響較大，就需要更有效地?zé)峁芾怼?/span>

　　熱管理系統(tǒng)可以提高電池包的性能和壽命周期，對于電動(dòng)汽車的成本降低很有意義。一般由于項(xiàng)目時(shí)間或預(yù)算等因素可能需要跳過一個(gè)或多個(gè)步驟，或多執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)步驟。但是按照合理有序的步驟設(shè)計(jì)，能夠更加有效地設(shè)計(jì)出合理的熱管理系統(tǒng)，減少設(shè)計(jì)周期，避免不必要的重復(fù)工作。

　　隨著新能源汽車開始大規(guī)模的使用，電池系統(tǒng)的性能會接受更多的考驗(yàn)。從目前情況來看，解決上述問題需要結(jié)合新材料進(jìn)行電池設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)化，針對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置以及控制策略的優(yōu)化都是可以采用的方式。高效智能的熱管理系統(tǒng)會是未來發(fā)展的目標(biāo)，對新能源汽車的安全性有重要意義。