瑞達新能源述電池熱管理系統(tǒng)的設計是提升電池壽命的關鍵所在

發(fā)布時間:2024-09-28 閱讀:0 來源: 瑞達新能源

  電池熱管理系統(tǒng)的設計是提升電池壽命的關鍵所在

  電池熱管理系統(tǒng)的設計是提升鋰離子電池壽命的關鍵所在。對鋰離子電池系統(tǒng)進行熱管理是保證電池使用安全、延長電池使用壽命和提升電池系統(tǒng)性能不可或缺的環(huán)節(jié)。隨著近年來新能源車輛跨越式的發(fā)展,鋰離子電池單體的容量與尺寸逐漸增大、高功率運行工況逐漸增多,給鋰離子電池熱管理系統(tǒng)的設計與優(yōu)化帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

  電池熱管理系統(tǒng)的設計是提升鋰離子電池壽命的關鍵所在

  電池熱管理系統(tǒng)關于大多數(shù)高電力應用和高溫電池來說是必要的,熱管理系統(tǒng)的目標是均衡電池之間的溫度、冷卻電池和在某些情況下加熱電池。在UPS系統(tǒng)中,均衡電池之間的溫度是熱管理系統(tǒng)中最重要的功能。

  在一個含有整流器、逆變器的封閉的單元中,電池中的溫度梯度高是可能的。高溫和不同溫度在降低電池壽命中的差異。因此按鈕系統(tǒng)的設計對電池壽命有一定的影響。假如高強度電流的應用和封閉的熱管理系統(tǒng)可以用來延長電池使用壽命。

  關于熱管在鋰離子電池熱管理系統(tǒng)中的應用,重要用途是將熱量快速的從高溫體系中轉移出來,但要有相應的散熱措施配合使用,給熱管供應良好的冷凝條件,才能夠正常發(fā)揮熱管的用途。因此熱管可以作為風冷、水冷等傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)的輔助增效措施。

  電池熱管理系統(tǒng)的必要性

  溫度對電池的壽命有很大的影響。同樣的電芯,在環(huán)境溫度23℃,6238天后電池的剩余容量為80%,但是電池在55℃的環(huán)境下,272天后電池的剩余容量已經達到80%。溫度升高32℃,電芯的壽命下降了95%以上,因此溫度對壽命的影響極大,溫度越高壽命衰退越嚴重。

  1、電池熱量的出現(xiàn):由于電池阻抗的存在,在電池充放電過程中,電流通過電池導致電池內部出現(xiàn)熱量,另外,由于電池內部的電化學反應也會造成一定的生熱量。

  2、溫度升高對電池壽命的影響:溫度的升高對電池的日歷壽命和循環(huán)壽命都有影響。

  3、過低或過高溫度均會影響鋰離子電池性能和使用壽命,因而必須擁有熱管理系統(tǒng)。根據(jù)傳熱介質的不同,電池熱管理系統(tǒng)可分為風冷、直冷與液冷,液冷相對直冷成本更低,冷卻效果也優(yōu)于風冷,具備主流應用趨勢。

  電池為電機供電、電機驅動負載,電池出現(xiàn)的熱量通過液冷循環(huán)與空調系統(tǒng)之間的換熱器實現(xiàn)冷卻液與制冷劑之間的熱量交換,然后通過空調系統(tǒng)傳到發(fā)動機艙,最后熱量被空氣帶走。

  電池熱管理的重要功能包括:電池溫度的準確測量和監(jiān)控;電池組溫度過高時的有效散熱;低溫條件下的快速加熱;保證電池組溫度場的均勻分布;電池散熱系統(tǒng)與其他散熱單元的匹配。

  電池的溫度直接影響了電池的安全性,因此電池的熱管理系統(tǒng)設計研究是電池系統(tǒng)設計中最關鍵的工作之一。必須嚴格按照電池的熱管理設計流程、電池的熱管理系統(tǒng)及零部件類型、熱管理系統(tǒng)的零部件選型及熱管理系統(tǒng)的性能評估等多個方面來進行電池系統(tǒng)熱管理的設計和驗證,才能保證電池的性能和安全性。

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