熱管理系統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的發展，安全性日益得到重視，動力鋰電池在過充電、針刺、碰撞情況下易引起連鎖放熱反應造成熱失控、冒煙、失火甚至爆炸等。同時動力電池的性能，包括能量密度、使用壽命受溫度變化影響，所以熱管理系統的重要性進一步體現出來。

　　熱管理系統對提高電池包整體性能具有重要意義

　　溫度是制約電動汽車性能提升的關鍵因素，高溫對動力電池有雙重影響。一方面醉著溫度上升，電解液活性提高，離子擴散速度加快，電池內阻減小，改善電池性能；另一方面，較高的溫度會導致電極降解以及電解液分解等有害反應的發生，影響電池的使用壽命，甚至對電池內部結構造成永久性損壞

　　電池包作為電動汽車上裝載有電池組的主要儲能裝置，是電動汽車的關鍵部件，直接影響電動汽車的性能。作為一個汽車零部件，電動汽車電池管理系統還必須滿足汽車廠的規范和要求：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。

　　電池熱管理系統的目標是為電池模塊提供一個合理且均勻的工作環境溫度，電池熱管理系統還要考慮余熱利用，適應較寬的環境條件、在電池損壞產生有害氣體的時候能提供通風。

　　熱管理系統的構成

　　電池熱管理系統是從使角度出發，用來確保電池系統工作在適宜溫度范圍內的一套管理系統，主要由導熱介質、測控單元以及溫控設備構成。導熱介質與電池組相接觸后通過介質的流動將電池系統內產生的熱量散至外界環境中，導熱介質主要有空氣、液體與相變材料這三大類。

　　測控單元則是通過測量電池系統以及電池模組甚至單體不同位置上的實時溫度來控制溫控設備進行對應的熱處理。常見的溫控設備有風扇與泵機等。

　　電池熱管理系統的主要功能：(1)電池溫度的準確測量和監控；(2)電池組溫度過高時的有效散熱和通風；(3)低溫條件下的快速加熱，使電池組能夠正常工作；(4)有害氣體產生時的有效通風；(5)保證電池組溫度場的均勻分布。

　　根據電池的幾何形狀和數目，結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。一般純電動汽車由于電池數量需求較大，電池包發熱量也較大，但由于空間有限，一般選擇車輛底板放置，而此處受環境溫度的影響較大，就需要更有效地熱管理。

　　熱管理系統可以提高電池包的性能和壽命周期，對于電動汽車的成本降低很有意義。一般由于項目時間或預算等因素可能需要跳過一個或多個步驟，或多執行一個或多個步驟。但是按照合理有序的步驟設計，能夠更加有效地設計出合理的熱管理系統，減少設計周期，避免不必要的重復工作。

　　隨著新能源汽車開始大規模的使用，電池系統的性能會接受更多的考驗。從目前情況來看，解決上述問題需要結合新材料進行電池設計系統優化，針對系統結構布置以及控制策略的優化都是可以采用的方式。高效智能的熱管理系統會是未來發展的目標，對新能源汽車的安全性有重要意義。