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三元鋰離子電池包使用溫度范圍和散熱辦法

2021-06-11 ryder

三元鋰離子電池包使用溫度范圍和散熱辦法。三元鋰離子電池包對0-40℃這個區間的溫度并不敏感,然而一旦溫度超過這個區間,壽命和容量就會打折扣。不同材料鋰離子電池的低溫性能也有區別。


三元鋰離子電池包使用溫度范圍


常規的三元鋰離子電池包工作溫度:-20℃~60℃,不過一般低于0℃后鋰離子電池性能就會下降,放電能力就會相應降低,所以鋰離子電池性能完全的工作溫度,常見是0~40℃。一些特殊環境要求的鋰離子電池溫度就各有不同了,有些甚至可以在上百攝氏度的環境中正常運行。


三元鋰離子電池的工作溫度一般在0-40度。對于鋰離子電池包來說,目前業內尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內阻、放電平臺、壽命、容量等必然聯系,相關的計算公式和數學模型還在摸索階段。大體上,鋰離子電池對0-40℃這個區間的溫度并不敏感,然而一旦溫度超過這個區間,壽命和容量就會打折扣。


詳盡的非要定量今朝還沒有方法,因為鋰離子電池包活性太高,一致性也是最大的問題,即使同一批次、同種材料、同種工藝的產品,性能也會有很大區別。所以,三元鋰離子電池在冬天使用時間是必然比夏天短的。


作為充電的鋰離子電池,三元鋰離子電池包輸出電壓穩定、輸出電壓高、性能穩定、容量大、使用壽命長、工作溫度范圍廣、安全性好以及環保無污染,因此在將來鋰離子電池發展道路上具有很大的上升空間。


三元鋰離子電池包系統的散熱辦法


三元鋰離子電池包散熱有主動和被動兩種,兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統所要求的成本比較低,采取的措施也較簡單。主動系統結構相對復雜一些,且需要更大的附加功率,但它的熱管理更加有效。


◆動力三元鋰離子電池包風冷結構散熱方式


1、在三元鋰離子電池包一端加裝散熱風扇,另一端留出通風孔,使空氣在電芯的縫隙間加速流動,帶走電芯工作時萌生的高熱量;


2、在電極端頂部和底部各加上導熱硅膠墊片,讓頂部、底部不易散發的熱量通過TIF導熱硅膠片傳導到金屬外殼上散熱,同時硅膠片的高電氣絕緣和防刺穿性能對電池包有很好的保護作用。


◆動力鋰離子電池包液冷結構散熱方式


1、電芯的熱量通過導熱硅膠片傳遞至液冷管,由冷卻液熱脹冷縮自由循環流動將熱量帶走,使整個電池組的溫度統一,冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時萌生的熱量,使整個電池組在安全溫度內運作。


2、導熱硅膠片良好的絕緣性能和高回彈韌性,能有效避免電芯之間的震動摩擦破損問題,和電芯之間的短路隱患,是水冷方案的最佳輔助材料。


動力電池組自然對流散熱方式


1、此類三元鋰離子電池包空間大,與空氣接觸良好,裸露部分能通過空氣自然換熱,底部不能自然換熱部位通過散熱器散熱,導熱硅膠片填充散熱器與電池包中間空隙,導熱、減震、絕緣。


2、加熱片方案多使用于新能源汽車市場,啟動前的電池預熱加熱片的熱量通過導熱硅膠片將熱量傳遞給鋰離子電池包,預熱電池、導熱硅膠片有良好的導熱性能、絕緣性能、耐磨性能,能有效傳熱和防護三元鋰離子電池包與加熱片之間摩擦萌生的磨損、短路等。


三元鋰離子電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時起火點較低。所以對三元鋰離子電池的保護要求很高,以防意外。鋰離子電池作為電動車的能量來源,是電動車最為關鍵的部件,它筆直影響電動車的性能。而溫度是影響電池組性能的緊要因素之一,電池在工作中萌生大量的熱量因受空間影響而累積,造成電池組各處溫度不均衡,從而影響電池組單體電池的一致性。


所以,為了讓三元電池包處于最適宜的工作狀態,發揮鋰離子電池包的最佳性能和壽命,給電池散熱尤為緊要。

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