17年专注锂电池定制

定制热线: 400-666-3615

锂电池厂商解读锂电池低温加热现状及锂电池热管理方式

2019-11-14   点击量:29

锂电池厂商解读锂电池低温加热现状及锂电池热管理方式。为了抢占市场国外,许多汽车企业在电动车的研发和推广过程中投入了大量的资源,世界各国政府也相继出台了相应的政策扶持电动汽车市场的发展。动力电池是电动汽车的基础,其热特性是影响电池安全、寿命和使用安全的重要因素。本篇文章锂电池厂商为你解读锂电池低温加热现状及锂电池热管理方式。


  锂电池低温加热现状


在低温情况下给动力锂电池充电时,锂离子可能来不及嵌入石墨负极当中,从而析出在负极表面形成金属锂枝晶,这一反应会消耗电池中的可以反复充放电的锂离子、并大幅降低电池容量,析出的金属锂枝晶也可能会刺穿隔膜,从而影响安全性能。


随着温度的降低,锂电池放电性能显著下降,放电平台明显降低,放电容量明显减小。当温度降至-30℃时,电池的放电容量为室温放电容量的87.0%,长时间在低温环境中使用,或者在-40℃超低温环境中,电源会被“冻坏”造成永久损害。因此,锂电池的热管理尤为必要。


当前,锂电池低温加热主要有两种方式,一种是可变式电阻加热,包括PTC加热板和碳膜加热板;一种是恒定电阻加热,包含硅胶加热板、PI加热膜、环氧板加热膜。


  锂电池热管理方式


目前动力电池系统的热管理主要可分为四类,自然冷却、空气冷却、液体冷却、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式,而空气冷却、液体冷却、直流是主动式的,这三者的主要区别在于换热介质的不同。


●自然冷却


自然冷却没有额外的装置进行换热。


●空气冷却


空气冷却主要是以空气为介质进行热交换,通过空气的流通来对发热的锂电池组进行降温处理,根据空气流动的方向和制冷结构布局,可以将空气冷却方式简单的分为串行和并行两种冷却方式。按照空气的驱动方式又可以分为自然通风和强制通风。


●液体冷却


液体冷却是以液体作为导热介质进行的热量控制方式。根据是否与电池接触,可以分为非接触式和非接触式;根据液体流动的驱动方式可以分为主动式冷却和被动式冷却;根据液体的流动通道又可以分为管式液冷、板式液冷。


●直冷


直冷采用制冷剂作为换热介质,制冷剂能在气液相变过程中吸收了大量的热,相比冷冻液而言换热效率可提升三倍以上,更快速的将电池系统内部的热量带走。然而热管制冷的成本较高,性价比较低,比较适合应用于经常工作在高倍率工况的锂电系统。


根据上文的分析我们要尽量避免低温下对锂离子电池进行充电,必须要在低温下充电时要使用尽量小的电流,并在充电结束后,保证充分的搁置时间,以消除石墨负极的金属锂。电池的安全性问题将伴随电池比能量提高而变得愈加严峻,但不应由此否定动力电池技术路线和发展趋势,正确面对并积极探索一些新的安全性技术,以促进电池技术进步。


钜大特种电池工程研究院

钜大特种电池工程研究院

钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。