動力汽車用動力鋰電池組的幾種冷卻方式

來源：存能電氣  日期：2020-04-27 16:19  瀏覽量：次

動力汽車用動力鋰電池組的幾種冷卻方式。不管是哪種類型的動力鋰電池組，各大新聞中，我們經(jīng)常能看到“高、低溫對鋰電池安全和高效的影響不可小覷”的字眼，這啟發(fā)應(yīng)該好好關(guān)注下電池的溫控技術(shù)。因此目前新能源的動力電池單元都裝有冷卻裝置。

動力汽車用動力鋰電池組的幾種冷卻方式

目前動力鋰電池組系統(tǒng)的熱管理重要可分為四類，自然冷卻、風(fēng)冷、液冷、直冷。其中自然冷卻是被動式的熱管理方式，而風(fēng)冷、液冷、直流是主動式的，這三者的重要差別在于換熱介質(zhì)的不同。

●自然冷卻

自然冷卻沒有額外的裝置進(jìn)行換熱。例如BYD在秦，唐，宋，E6，騰勢等采用LFp電芯的車型上都采用了自然冷卻。據(jù)了解后續(xù)BYD在采用三元電芯的車型將切換為液冷。

●風(fēng)冷

風(fēng)冷采用空氣作為換熱介質(zhì)。常見的有兩種，第一種姑且稱為被動風(fēng)冷，直接采用外部空氣換熱。第二種則為主動風(fēng)冷，可預(yù)先對外部空氣進(jìn)行加熱或冷卻后再進(jìn)入電池系統(tǒng)。早期許多日韓系的電動汽車型采用風(fēng)冷方法。

●液冷

液冷采用防凍液（比如乙二醇）作為換熱介質(zhì)。方法中一般會有多路不同的換熱回路，例如VOLT具有散熱器回路、空調(diào)回路、pTC回路，電池管理系統(tǒng)根據(jù)熱管理策略進(jìn)行響應(yīng)調(diào)節(jié)和切換。

●直冷

直冷采用制冷劑作為換熱介質(zhì)，制冷劑能在氣液相變過程中吸收了大量的熱，相比冷凍液而言換熱效率可提升三倍以上，更快速的將電池系統(tǒng)內(nèi)部的熱量帶走。直冷系統(tǒng)具有系統(tǒng)緊湊、重量輕以及性能好的優(yōu)點。但是此系統(tǒng)是一個雙蒸發(fā)器系統(tǒng)、系統(tǒng)沒有電池制熱、沒有冷凝水保護(hù)、制冷劑溫度不易控制且制冷劑系統(tǒng)壽命差。

為什么電動車動力鋰電池組需要冷卻系統(tǒng)？

動力鋰電池組采用冷卻系統(tǒng)的作用是，通過對動力電池冷卻或加熱，保持動力電池較佳的工作溫度，以改善其運行效率并延長動力電池的壽命。

從電池充放電的基本原理分析。學(xué)過物理都知道，電池充電實際是在補充電池內(nèi)部的電子，而放電則是在消耗電池內(nèi)部的電子，無論是充電還是放電都會伴隨著電子的劇烈運動，這種劇烈運動帶來的結(jié)果就是熱效應(yīng)，而且這種熱效應(yīng)是無法避免的，除非電池內(nèi)部沒有電子運動，但這是不可能的，所以，如果想要鋰電池組完全不需要冷卻系統(tǒng)，恐怕得有超出我們認(rèn)知的科學(xué)原理來支撐。

從技術(shù)的角度分析。即使有新的科學(xué)原理支撐以及新型材料的發(fā)現(xiàn)，就技術(shù)而言，我們也難做到不需要動力鋰電池組冷卻系統(tǒng)。因為僅研發(fā)鋰離子電池，我們就已經(jīng)花費幾十年的時間，至今也只有少數(shù)公司掌握核心技術(shù)，所以，從這一角度看也不大可能。

綜上所述，從鋰電池組的性能和整體構(gòu)造來看，未來的電池恐怕也難以擺脫冷卻系統(tǒng)。因此，筆者更愿意相信，未來的鋰電池使用的冷卻系統(tǒng)肯定要比現(xiàn)在的簡單但仍不可缺少。

總結(jié)：動力電池的冷卻性能的好壞直接影響電池的效率，同時也會影響到電池壽命和使用安全。所以電動汽車動力鋰電池組冷卻系統(tǒng)的安全性能要求是和嚴(yán)格的，在選擇電動汽車動力電池冷卻系統(tǒng)的時候，要注意品質(zhì)以及保護(hù)裝置這兩方面來選擇。