电池散热用哪几种方式?

如题所述

动力电池是新能源电池的核心,电池隔膜的作用也很重要,主要是在狭小空间内将电池正负级板分隔开来,防止两极接触造成短路,却能保证电解液中的离子在正负极之间自由通过。因此,隔膜就成了保证锂离子电池安全稳定工作的核心材料。

电解液是为了隔绝燃烧来源,隔膜是为了提高耐热温度,而散热充分则是降低电池温度,避免积热过多引发电池热失控。如果说电池温度急剧升高到300℃,即使隔膜不融化收缩,电解液自身、电解液与正负极也会发生强烈化学反应,释放气体,形成内部高压而爆炸,所以采用适合的散热方式至关重要。

动力电池包风冷结构散热方式介绍

  动力电池包风冷结构散热方式

1、在电池包一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时产生的高热量;

2、在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片,让顶部、底部不易散发的热量通过TIF导热硅胶片传导到金属外壳上散热,同时硅胶片的高电气绝缘和防刺穿性能对电池组有很好的保护作用。

动力电池包液冷结构散热方式介绍

  动力电池包液冷结构散热方式

1、电芯的热量通过导热硅胶片传递至液冷管,由冷却液热胀冷缩自由循环流动将热量带走,使整个电池包的温度统一,冷却液强大的比热容吸收电芯工作时产生的热量,使整个电池包在安全温度内运作。

2、导热硅胶片良好的绝缘性能和高回弹韧性,能有效避免电芯之间的震动摩擦破损问题,和电芯之间的短路隐患,是水冷方案的最佳辅助材料。

动力电池包自然对流散热方式介绍

  1、此类电池组空间大,与空气接触良好,裸露部分能通过空气自然换热,底部不能自然换热部位通过散热器散热,导热硅胶片填充散热器与电池组中间空隙,导热、减震、绝缘。

2、加热片方案多应用于新能源汽车市场,启动前的电池预热加热片的热量通过导热硅胶片将热量传递给电池组,预热电池、导热硅胶片有良好的导热性能、绝缘性能、耐磨性能,能有效传热和防护电池组与加热片之间摩擦产生的磨损、短路等。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2021-12-07
1.自然冷却
所谓自然冷却就是电池包没有额外的装置进行换热,完全靠周围环境来平衡电池包的热量。其最大的优点就是结构简单,成本低。当然缺点就是散热性能较弱。
图示是第一代Leaf车型的电池包,采用的就是自然冷却方式。可以看到采用这种冷却方式的电池包外观较为规整封闭,除了电流接口外没有其它多余通口。
图示为最新一代Leaf车型的电池包,从结构可以看到日产新一代Leaf车型依然采用了散热能力最弱最被动的自然冷却。
根据搜集到的资料推断,之所以选择这样的散热方式,是因为日产Leaf车型采用了散热性优良的软包电池,其有信心不采用风冷或水冷结构。但从现在的结果来看,显然日产的判断出现了偏差。
两代车型虽然电池包的外部尺寸几乎相同,但电池包容量从第1代的24kWh提升到40kWh,能量密度提升了1.6倍。
在电池能量密度大幅提升的情况下,日产依旧选用自然冷却方式显然有些冒险。一般情况下,在小容量小功率输出的车型中,这种冷却方式较为常见。
2.风冷
风冷采用空气作为换热介质。常见的有两种,一种是被动风冷,直接采用外部空气换热。第二种则为主动风冷,可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统,相比之下第二种风冷形式冷却效率会更高。
这种电池组冷却方式在早期的电动乘用车应用广泛,如起亚Soul EV,在现阶段这种冷却方式在乘用车上用得越来越少,目前更多是用在电动巴士、电动物流车上。
用于冷却电池组的气流可由风扇产生,或者通过车辆行驶撞风产生。图示为起亚Soul EV车型的透视图,可以看到电池组上方布置有气流通道用来给电池组散热。
通过车辆下方进气口进入的空气,一部分通过电池组上方的进气口流入到电池组散热通道内,经由排气口排出车外,从而达到冷却电池组的目的。
这种冷却方式能够在成本控制和电池性能维护方面取得一个比较好的平衡,当然这种冷却方式也存在着缺点,比如不能很好的维持电池单体性能的一致性。随着电池性能的不断提升,对冷却要求越来越高,这种冷却方式正在逐步被淘汰。
3. 水冷

水冷一般是采用专门的冷却液作为换热介质。水冷技术是基于液体热交换的冷却技术,比风冷技术效率更高,电动汽车电池组内部温度更均匀,其可与车辆的冷却系统整合在一起。国外对水冷技术研究较早,应用时间也较长,目前大多数外国品牌电动汽车都采用了水冷散热。
相比自然冷却和风冷,水冷散热效率更高,对电池组的温度控制更为精确,能够很好地保证电池组的一致性。当然,缺点就是结构会更为复杂,成本也会大幅提升,对于电动车来说,车体重量对于车辆续航影响较大,水冷技术由于冷却液和相关部件的增加无疑会增加电池包的总体重量,这也是不可忽视的一个劣势。
国外主流汽车厂商在自家电动车型上基本都采用了水冷方式对电池温度进行控制。
我们熟悉的液冷散热车型有特斯拉、雪佛兰沃蓝达、吉利帝豪EV等。
我们以通用集团下的雪佛兰Bolt EV车型为例,其电池包就采用了水冷冷却技术,电池包除了必备的电流接口外,还布置有冷却液接口。常见的冷却液是乙二醇。
在电池包的内部,除了电池模组外,还布置有冷却板,其内部流动的冷却液会带走电池产生的热量,从而达到控制电池组温度的目的。
一般而言,电池冷却板“照顾”的是电池模组,但是通用集团已经应用上了电芯级冷却技术。冷却板直接和电芯接触,毫无疑问,这样的冷却方式效率会更高,同时电池单体性能一致性会更好。
冷却片的厚度仅为0.2mm,在冷却片上均匀分布着导流槽,冷却液可在里面流动,能确保电池处于最适宜的工作温度。
4.直冷
直冷技术利用制冷剂(R134a等)蒸发潜热的原理,在整车或电池系统中建立空调系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走,相比冷却液而言换热效率可提升三倍以上。
第2个回答  2021-12-07

动力电池是新能源电池的,电池隔膜的作用也很重要,主要是在狭小空间内将电池正负级板分隔开来,防止两极接触造成短路,却能保证电解液

中的离子在正负极之间自由通过。因此,隔膜就成了保证锂离子电池安全稳定工作的材料。

电解液是为了隔绝燃烧,隔膜是为了提高耐热温度,而散热充分则是降低电池温度,避免积热过多引发电池热失控。如果说电池温度急剧升高到300℃,即使隔膜不融化收缩,电解液自身、电解液与正负极也会发生强烈化学反应

,释放气体,形成内部高压而爆炸,所以采用适合的散热方式至关重要。

动力电池包风冷结构

散热方式介绍

动力电池包风冷结构散热方式

1、在电池包一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时产生的高热量;

2、在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片

,让顶部、底部不易散发的热量通过TIF导热硅胶片传导到金属外壳上散热,同时硅胶片的高电气绝缘和防刺穿性能对电池组有很好的保护作用。

动力电池包液冷结构

散热方式介绍

动力电池包液冷结构散热方式

1、电芯的热量通过导热硅胶片传递至液冷管,由冷却液热胀冷缩自由循环流动将热量带走,使整个电池包的温度统一,冷却液强大的比热容

吸收电芯工作时产生的热量,使整个电池包在安全温度内运作。

2、导热硅胶片良好的绝缘性能和高回弹韧性,能有效避免电芯之间的震动摩擦破损问题,和电芯之间的短路隐患,是水冷方案的辅助材料。

动力电池包自然对流散热方式介绍

1、此类电池组空间大,与空气接触良好,裸露部分能通过空气自然换热,底部不能自然换热部位通过散热器散热,导热硅胶片填充散热器与电池组中间空隙,导热、减震、绝缘。

2、加热片方案多应用于新能源汽车市场,启动前的电池预热加热片的热量通过导热硅胶片将热量传递给电池组,预热电池、导热硅胶片有良好的导热性能、绝缘性能、耐磨性能,能有效传热和防护电池组与加热片之间摩擦产生的磨损、短路等。

第3个回答  2021-12-07
1.利用耐高低温的电池材料,包括电极、电解质材料等,这是基于电池内部材料的一种方法。 电池发生化学反应,产热的部件重要是正负极、电解质等,因此研究这些材料的性能并加以改进来...
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第4个回答  2021-12-09
自然冷却风冷却直冷本回答被提问者采纳
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