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电池热管理系统是决定锂离子电池安全性的重要因素

2020-11-21   点击量:30

电池热管理系统是决定锂离子电池安全性的重要因素。影响动力锂电池安全性能的因素贯穿了一个动力锂电池从电芯选材到使用终结的生命周期的始终,因此原因复杂多样层次丰富。电芯材料本身、电芯的制造过程、电池集成中有关BMS(电池热管理系统)和安全性方面的设计和使用工况都是锂离子电池安全性表现的影响因素。


电池热管理系统是决定锂离子电池安全性的重要因素


电池热管理系统是电池管理系统当中的重要功能之一,它的重要任务是保证电池组工作在安全区间内,供应车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等,让电池组始终在合适温度范围内工作,维持电池组的最佳工作状态,以确保新能源汽车的续驶里程和驾乘体验。


电池热管理系统在锂离子电池的使用中被寄予解决关键问题的厚望。管理系统要管理电池及其一致性,使其在不同条件下获得最大的能量储存、往返效率和安全性。随着锂离子电池的发展,对BMS的管理能力要求也更严苛,新增了比如热量管理模块、高压监控模块。通过这些安全性模块的新增,可望改善锂离子电池在使用过程中的安全可靠性。


现在市面上的电池热管理系统,大概分为两种,一种是风冷一种是液冷。而电池热管理系统的工作原理就是会在电池高温的情况下,通过物理手段给电池进行降温。在电池处于低温状态下,给电池进行加热,从而使得面对极端天气,也不会对新能源汽车的动力锂电池造成什么影响,从而使得锂离子电池的使用寿命大大增强。


毕竟现在锂离子电池是新能源汽车上最为重要的部件。假如没有电池热管理系统保护新能源汽车的锂离子电池,那么关于很多新能源汽车车主来说,肯定要早早的更换电池了。那样可就大大新增了新能源汽车车主的用车成本了。所以现在电池热管理系统关于新能源汽车来说是发挥着十分重要用途的系统。


热管理系统的重要功能


1)在电池温度较高时进行有效散热,防止出现热失控事故;


2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;


3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。


电池热管理的重要性


1.电池能量与功率性能:温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部短路;


2.电池的安全性:生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件;


3.电池使用寿命:电池的适宜温度约在10~30℃之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力锂电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命。


当前我国已经进入到新能源汽车发展的关键阶段,如何提高电动汽车的使用性能已经成为相关公司十分重要的研究课题之一。现阶段我国在电动汽车技术方面的研究,应当重点集中在电池性能方面,对电池散热性能进行优化与改良是最核心地位的工作内容。对以往的设计相关经验进行不断地总结和分析,最大程度上提升电池组热管理系统的技术含量。


总之,锂离子电池的安全性问题研究任重而道远,唯有理论结合实际不断创新,才能迎来在高能量/高功率应用领域真正意义上的辉煌。


钜大特种电池工程研究院

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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。