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谈谈电池体系热办理资料的使用

动力系统一般主要由电池模组、电池管理系统BMS、系统以及一些电气和机械系统等构成。目前影响新能源汽车大规模推广应用的因素包括电池系统成本、续航里

动力体系一般首要由电池模组、电池办理体系BMS、体系以及一些电气和机械体系等构成。现在影响新能源轿车大规模推广使用的要素包含电池体系本钱、续航路程以及电池体系安全性等。跟着新能源轿车技术的开展,安全性日益得到注重,动力锂离子电池在过充电、针刺、磕碰状况下易引起连锁放热反应形成热失控,形成冒烟、失火甚至爆破等。一起动力电池的功能,包含能量密度、使用寿数受温度改动影响,所以热办理的重要性进一步表现出来。

一、热办理的重要性

车辆在不同的行进状况下,单体因为其本身有必定的内阻,在输出电能的一起会产生必定的热量,使得本身温度变高,当本身温度超出其正常作业温度规模间时会影响电池的功能和寿数。而电动轿车上的动力电池体系是由多个动力电池单体电芯构成,动力电池体系在作业过程中产生许多的热集合在狭小的电池箱体内,热量假如不可以及时地快速散出,高温会影响动力电池寿数甚至呈现热失控,导致起火爆破等。

现在国内的热办理研讨较多重视在散热上,更精确地说是会集在电池体系箱体和模组层面上,比方液冷体系的使用。而在电芯层面上的隔热防控并没有过多重视。从动力电池体系的规划上可以看到,在进行热办理体系规划时需求考虑到电芯单体和电池模组这两个层次的结构。因而在电池体系的全体规划中就必需求考虑到电芯单体和电池模块所在位置的温度环境的影响。因而在规划电池模块摆放时,若单体电池之间摆放紧凑且没有散热和隔热办法的话,电池组在充放电时温度会急剧上升,存在严峻的安全隐患。

因而需求经过电池热办理技术研讨,加强电池的加热和散热才能,确保电池作业在适宜的温度规模内和坚持电池箱内合理的温度散布。研讨需求从单体等级的热失控产生机理及特性方面逐渐扩展到由单体热失控触发继而传达到整个电池体系的热失控等级。

二、有无隔热办法的差异

曾有研讨标明在电池单体之间设置隔热层,阻断失控单体向接近单体传热,一起,隔热层不完全封闭,单体之间留有对流通道,有利于失控单体产生的热量在整个电池包内散热,防止部分过热。在《车用动力电池热防护与散热集成研讨》中,设置四种计划进行热失控时的热功能剖析,计划一代表电池单体间不添加任何散热隔热办法,计划二代表电池单体间安顿隔热板,计划三代表电池单体间安顿热管组,计划四代表单体间参差安顿隔热板与热管组。

对4 种计划下正常工况与热失控时电池组的散热与隔热功能进行剖析,比照验证该集成体系的热办理功能,并探求了隔热板厚度关于热失控传达的隔绝效果定论如下:

(1)四种计划比照标明,计划二阻热功能杰出,可有用推迟热失控传达,可是散热功能较差,只是依靠隔热板和天然散热无法满意电池组热办理需求。计划三散热功能杰出,但跟着放电倍率增大最大温差骤升。一起,热失控触发后阻热功能远低于计划二和计划四。而计划四不只大大增强了电池组的散热才能和电池组内各单体温度均匀性,其高隔热功能还可有用阻断热失控传达。

(2)经过改动隔热板厚度,增强电池组散热才能,可有用阻断热失控传达。当隔热板厚度由1mm添加到2mm时,在确保热管正常作业的前提下,可将热失控阻断在隔热板之前。

(3)合理的隔热办法与冷却方法相结合不只能有用进步电池组作业温度区间的稳定性,还能有用阻断热失控。

比较经典的是通用轿车公司 Volt的电池热办理体系选用了液冷式散热。在单体电池间设置有金属散热片(厚度为 1mm),并在散热片上留有毛细管结构,以便冷却液可以在毛细管内活动从而带走热量,完成散热的意图。隔热计划则选用了在电芯与电芯之间放置的方法。

三、泡棉的使用

电池体系和模组一般依据电芯的结构形状来进行规划,电芯单体首要分为圆柱电芯和方形电芯以及软包这三种。软包电芯因为能量密度相对其他两种高,所以在能量补助方针的影响下软包的使用也会相对增多。软包的长处在于外部结构对电芯的影响小,电芯功能优秀,封装选用的原料质量要小。但缺陷也很明显,大容量电池密封工艺难度添加、可靠性相对较差。别的所选用的铝塑复合封装膜机械强度低,铝塑复合膜的寿数限制了电池的使用寿数。

因而需求考虑到的是软包在充放电时分的鼓胀,假如软包与软包直接长期地冲突有或许形成铝塑膜呈现破损形成电池失效甚至失控。因而泡棉在软包电芯中心的使用显得十分重要,表现为以下四个方面:

1、泡棉具有低硬度高回弹性质,可以吸收电池鼓胀应力起到缓冲效果;

2、在电芯发送热失控时,泡棉能起隔热效果,按捺热扩散,推迟事端产生;

3、在电芯产生起火时,泡棉的阻燃效果可以推迟火势延伸,添加逃生时刻;

4、泡棉具有极好的回弹性,紧缩份额较宽,可作为定位。

泡棉的品种有许多,包含PU,CR,EVA和PE等。在电池体系实践的使用过程中,发现只要可以在长期紧缩环境下还可以坚持满足弹性恢复才能的泡棉比方PU合适用于软包电芯之间,其他比方CR等在长期紧缩后恢复才能变差导致模组结构呈现散架的状况。因而在模组规划使用泡棉时需求考虑到泡棉的弹性模量以及回弹率等。

别的经过对VOLT模组结构的拆解剖析,所使用的泡棉并没有呈现离火自熄现象,也意味着不是国标所要求的V0,这也是一个风趣的当地。也许是它隔热才能适当不错合作液冷体系的效果,可以防止热失控的呈现。或许假如呈现热失控,横竖现已烧了,阻燃也起不了太大效果,与其阻燃不如做好隔热。

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