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Sinri®欣宇防爆透气阀 | 系能源汽车电池为什么会发热 | 防爆解决方案

Sinri®欣宇防爆透气阀 | 系能源汽车电池为什么会发热 | 防爆解决方案

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【摘要】:
锂离子电池工作原理本质上是内部正负极与电解液之间的氧化还原反应,在低温下电极表面活性物质嵌锂反应速率减慢、活性物质内部锂离子浓度降低,这将引起电池平衡电势降低、内阻增大、放电容量减少,极端低温情况甚至会出现电解液冻结、电池无法放电等现象,极大的影响电池系统低温性能,造成电动汽车动力输出性能衰减和续驶里程减少。

 

锂电池产生热量

 

锂电池内部反应过程

 

锂离子电池工作原理本质上是内部正负极与电解液之间的氧化还原反应,在低温下电极表面活性物质嵌锂反应速率减慢、活性物质内部锂离子浓度降低,这将引起电池平衡电势降低、内阻增大、放电容量减少,极端低温情况甚至会出现电解液冻结、电池无法放电等现象,极大的影响电池系统低温性能,造成电动汽车动力输出性能衰减和续驶里程减少。

 

此外,在低温环境下充电容易在负极表面形成锂沉积,金属锂在负极表面积累会刺穿电池隔膜造成电池正负极短路,威胁电池使用安全,电动汽车电池系统低温充电安全问题极大的制约了电动汽车在寒冷地区的推广。

 

因此为了提高整车性能,使电池组发挥最佳的性能和寿命,就需要优化电池包的结构,设计能够适应高温和低温的电动汽车电池包热管理系统BTMS。

 

电动汽车电池系统热管理技术现状

 

动力电池散热研究可分为空气散热、液冷散热、固体相变材料散热和热管散热等方式,现有主要散热技术以前三种为主。

 

空冷式散热系统

 

空冷式散热系统也叫风冷式散热系统。空冷式的散热方式最为简单,只需要让空气流经电池表面带走动力电池所产生的热量,达到对动力电池组散热的目的。

 

根据通风措施的不同,空冷式又有自然对流散热和强制通风散热两种方式。

 

自然对流散热不依靠外部附加的强制通风措施(如加风机等),只是通过电池包内部流体自身因温度变化而产生的气流进行冷却散热的系统。

 

强制对流冷却散热系统是在自然对流散热系统的基础上加上了相应的强制通风技术的散热系统。

 

当前动力电池空冷式散热主要有串联式和并联式两种系统。但该种方式效果较差,且很难达到较高的电池均温性。

 

串联风冷散热/并联风冷散热

 

 

液冷式散热系统

 

动力电池的液冷式散热系统是指制冷剂直接或间接地接触动力电池,然后通过液态流体的循环流动把电池包内产生的热量带走达到散热效果的一种散热系统。

 

制冷剂可以是水、水和乙二醇的混合物、矿物质油和R134a等,这些制冷剂拥有较高的导热率,可以达到较好的散热效果。

 

当前动力电池的液冷技术也拥有了相当成熟的技术,在电动汽车的散热系统中也有了相对广泛的应用,比如特斯拉电池包就是采用水和乙二醇的混合物的液冷方式散热,宝马i3采用R134a进行散热。

 

液冷式系统往往要求更复杂的更加严苛的结构设计以防止液态制冷剂的泄漏以及保证电池包内电池单体之间的均匀性,而液冷系统的复杂结构也使得整套散热系统变得十分笨重,不仅增加整车的重量,使得整车的负担大大增加,而且同时由于其结构的复杂性及高密封性使得液冷系统的维护和保养相对困难,维护成本也相应增加。

 

液冷系统图

 

 

动力电池包液冷结构散热方式

 

 

惠州欣宇科技有限公司Sinri®高透气量防水防爆透气阀具有防水、防尘、防油污等功能,防护等级达到IP67耐化学剂、耐高低温、抗老化等,产品苛刻环境中耐用可靠防止结露、结雾,提高产品使用寿命微散热及平衡压差提高产品的完整性。

 

 

 

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