如何對(duì)鋰電池進(jìn)行有效的熱控制呢？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-09 20:32
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目前主流的鋰電池?zé)峁芸胤绞街饕譃橐韵聨追N：空氣冷卻、液體冷卻、熱管冷卻、基于相變材料的冷卻方式。這四種鋰電池的熱管控方式各有特點(diǎn)。
典型熱管控技術(shù)的特點(diǎn)
空氣冷卻主要是以空氣為介質(zhì)進(jìn)行熱交換，通過(guò)空氣的流通來(lái)對(duì)發(fā)熱的鋰電池組進(jìn)行降溫處理，根據(jù)空氣流動(dòng)的方向和制冷結(jié)構(gòu)布局，可以將空氣冷卻方式簡(jiǎn)單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅(qū)動(dòng)方式又可以分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)?？諝饫鋮s的熱控制方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、壽命長(zhǎng)、可靠性高、成本低等特點(diǎn)，然而空氣的比熱容較低，空氣冷卻難以處理大量的熱量，因此其應(yīng)用具有一定的局限。早期的電動(dòng)汽車(chē)多選用這種技術(shù)。
液體冷卻是以液體作為導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行的熱量控制方式。根據(jù)是否與電池接觸，可以分為非接觸式和非接觸式；根據(jù)液體流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式可以分為主動(dòng)式冷卻和被動(dòng)式冷卻；根據(jù)液體的流動(dòng)通道又可以分為管式液冷、板式液冷。與空氣冷卻的方式相比，液冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。但是相交于空氣，液體導(dǎo)熱介質(zhì)的比熱容有著更大的調(diào)整空間，其散熱效率和散熱速度也更可觀。目前電動(dòng)汽車(chē)主要應(yīng)用液體冷卻系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行鋰電池?zé)峁芸亍?/div>
主動(dòng)式液體冷卻方式
被動(dòng)式常規(guī)液體冷卻方式
板式液體冷卻方式
熱管冷卻的冷卻模式類(lèi)似于空調(diào)的制冷機(jī)理，按照其傳熱機(jī)理可以將制冷系統(tǒng)分割為蒸發(fā)端、絕熱端和冷凝端三個(gè)部分。在冷卻過(guò)程中主要依靠冷卻介質(zhì)發(fā)生相變來(lái)實(shí)現(xiàn)換熱過(guò)程，相較于液冷系統(tǒng)熱管冷卻具有更高的散熱效率和散熱速度。同時(shí)因?yàn)槔鋮s介質(zhì)密封于密閉空間，降低了導(dǎo)熱介質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，熱管具有更高的安全性。然而熱管制冷的成本較高，性價(jià)比較低，比較適合應(yīng)用于經(jīng)常工作在高倍率工況的鋰電系統(tǒng)。
基于相變材料的冷卻體系是指利用在特定溫度下發(fā)生相變吸收或釋放能量的材料，通過(guò)材料的熱量變化來(lái)保持鋰電池系統(tǒng)維持在一個(gè)適宜的溫度區(qū)間。相變冷卻具有結(jié)構(gòu)緊湊、接觸熱阻低、冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn)，然而相變材料吸收的熱量需要依靠液冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等導(dǎo)出，否則相變材料無(wú)法持續(xù)吸收熱量導(dǎo)致失效。此外，相變材料占空間，成本高。因此，相變冷卻技術(shù)多和其它熱管理技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，能起到均勻電池溫度分布、降低接觸熱阻以及提高散熱速度等作用。
