近年來，電動汽車市場蓬勃發展。這類汽車中，動力電池包的熱管理技術是純電動車的關鍵技術。為保證電動車的動力性能及安全性，電池系統的熱管理有以下幾個目標：

（1）保證單體電池處于適宜的工作溫度范圍，能夠在高溫環境中將熱量及時轉移、低溫環境中迅速加熱或者保溫；

（2）減小單體電池內部不同部位之間的溫度差異，保證單體電池的溫度分布均勻；

（3）保持電池組內部的溫度均衡，以避免電池間的不平衡而降低性能；

（4）消除因熱失控引發電池失效甚至爆炸等危險；

（5）滿足電動汽車輕型、緊湊的要求，成本低廉、安裝與維護簡便；

（6）有效通風，保證電池所產生的潛在有害氣體能及時排出，保證使用電池安全性；

（7）溫度等相關參數實現精確靈敏的監控管理，制定合理的異常情況應對策略。

 

 

電池的熱管理包含多個方向：從電池本體出發，研究更加耐溫的電池材料，包括耐高溫、耐低溫的電極材料和電解液材料等；其次，研究更高效的材料，使得電池在滿足汽車充放電功率要求的前提下，發熱量更低；最后，從電池包的熱管理系統設計的角度，通過設計自然散熱、強迫風冷或者液冷設計控制電池包的溫度。前兩者屬于材料和電池單體研究范疇，而后者是熱設計工程師的工作重點。

       與常規的電子產品相同，電池的熱管理從散熱方式上講，同樣分為三種：被動式風冷散熱、主動式風冷散熱和液冷散熱。汽車在行駛過程中是運動的，外界環境自動形成較高的風速。因此，汽車系統中的被動風冷散熱與傳統電子產品的風冷散熱有所區別，即被動風冷散熱的電池包內依然可能具有較高的風速。因此，此處將電池的熱管理按照兩種方案描述，即風冷散熱和液冷散熱。

 

 

熱設計公眾號曾經發表過數篇關于動力電池熱管理的綜述性文章，論及當前常用的熱管理手段（可參考：

奧迪R8電動續航450km揭秘：7344個電池單體以及純電動汽車電池熱管理風冷與液冷）。

       這些冷卻方案中，實際上與傳統的通訊設備、電力電子并無本質區別。熱量的管理形式都是從發熱體-導熱界面材料-（冷板）-散熱器（對于風冷設計，沒有冷板）。但眾所周知，浸沒式液冷在電子產品中已經開始應用。前段時間的新聞提及，阿里巴巴甚至已經實現了數據中心級的浸沒式液冷，PUE值更是逼近極限的1.0.而除了冷卻效率高、可靠性好，浸沒式液冷使用到動力電池中帶來的另外一個關鍵優勢是安全。如下的視頻很好地展示了其安全性。

 

       可以預測，除了在傳統的電子散熱領域非常有前景，浸沒式液冷也很可能是下一代動力電池的先進熱管理技術。

標簽： 點擊：4100 評論:0