鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池熱管理方式

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 10:12  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池熱管理方式。為了搶占市場國外，許多汽車企業(yè)在電動車的研發(fā)和推廣過程中投入了大量的資源，世界各國政府也相繼出臺了相應的政策扶持電動汽車市場的發(fā)展。動力電池是電動汽車的基礎，其熱特性是影響電池安全、壽命和使用安全的重要因素。本篇文章鋰電池廠商為你解讀鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀及鋰電池熱管理方式。

　　鋰電池低溫加熱現(xiàn)狀

　　在低溫情況下給動力鋰電池充電時，鋰離子可能來不及嵌入石墨負極當中，從而析出在負極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應會消耗電池中的可以反復充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量，析出的金屬鋰枝晶也可能會刺穿隔膜，從而影響安全性能。

　　隨著溫度的降低，鋰電池放電性能顯著下降，放電平臺明顯降低，放電容量明顯減小。當溫度降至-30℃時，電池的放電容量為室溫放電容量的87.0%，長時間在低溫環(huán)境中使用，或者在-40℃超低溫環(huán)境中，電源會被“凍壞”造成永久損害。因此，鋰電池的熱管理尤為必要。

　　當前，鋰電池低溫加熱主要有兩種方式，一種是可變式電阻加熱，包括PTC加熱板和碳膜加熱板；一種是恒定電阻加熱，包含硅膠加熱板、PI加熱膜、環(huán)氧板加熱膜。

　　鋰電池熱管理方式

　　目前動力電池系統(tǒng)的熱管理主要可分為四類，自然冷卻、空氣冷卻、液體冷卻、直冷。其中自然冷卻是被動式的熱管理方式，而空氣冷卻、液體冷卻、直流是主動式的，這三者的主要區(qū)別在于換熱介質的不同。

　　●自然冷卻

　　自然冷卻沒有額外的裝置進行換熱。

　　●空氣冷卻

　　空氣冷卻主要是以空氣為介質進行熱交換，通過空氣的流通來對發(fā)熱的鋰電池組進行降溫處理，根據(jù)空氣流動的方向和制冷結構布局，可以將空氣冷卻方式簡單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅動方式又可以分為自然通風和強制通風。

　　●液體冷卻

　　液體冷卻是以液體作為導熱介質進行的熱量控制方式。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)液體流動的驅動方式可以分為主動式冷卻和被動式冷卻；根據(jù)液體的流動通道又可以分為管式液冷、板式液冷。

　　●直冷

　　直冷采用制冷劑作為換熱介質，制冷劑能在氣液相變過程中吸收了大量的熱，相比冷凍液而言換熱效率可提升三倍以上，更快速的將電池系統(tǒng)內部的熱量帶走。然而熱管制冷的成本較高，性價比較低，比較適合應用于經(jīng)常工作在高倍率工況的鋰電系統(tǒng)。

　　根據(jù)上文的分析我們要盡量避免低溫下對鋰離子電池進行充電，必須要在低溫下充電時要使用盡量小的電流，并在充電結束后，保證充分的擱置時間，以消除石墨負極的金屬鋰。電池的安全性問題將伴隨電池比能量提高而變得愈加嚴峻，但不應由此否定動力電池技術路線和發(fā)展趨勢，正確面對并積極探索一些新的安全性技術，以促進電池技術進步。