锂离子电池有哪些特性？它是怎样工作的？
来源：宝鄂实业
2019-05-28 23:16
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锂离子电池包热管理的要求是根据锂离子电池发热机理，合理设计电池包结构，选择合适的热管理方式，合理设计热管理策略，保证电池包内各个单体电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性。
动力蓄电池热管理系统（BTMS，BatteryThermalManagementSystem）对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。通过分析锂离子电池产热原理，BTMS传热冷却方式，及风冷散热和液冷散热方案的比较，说明液冷散热效果好于风冷，液冷散热将是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。
动力蓄电池作为纯电动汽车的动力来源，是提高整车性能和降低成本的关键一环，其温度特性直接影响电动车的性能、寿命和耐久性。锂离子电池因比能大、循环寿命长、自放电率低、允许工作温度范围宽、低温效应好等优点是电动车目前首选的动力电池。
锂离子电池包热管理的要求是根据锂离子电池发热机理，合理设计电池包结构，选择合适的热管理方式，合理设计热管理策略，保证电池包内各个单体电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性。
由于电池组中单体电池是互相串联的，任何一只电池性能下降都会影响电池组的整体表现。温差为5℃、10℃、15℃时，相同充电条件下电池组的荷电态分别下降10%、15%、20%。
锂离子电池热特性
电池在充放电过程中都会发生一系列化学反应，从而产生热反应。锂离子动力电池的主要产热反应包括：电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应、负极与粘合剂的反应和固体电解质界面膜的分解。此外，由于电池内阻的存在，电流通过时，会产生部分热量。
低温时锂离子电池主要以电阻产生的焦耳热为主，这些放热反应是导致电池不安全的因素。电解液的热安全性也直接影响着整个锂电池的电池动力体系的安全性能。
实际运行环境中，动力系统需要锂离子电池具备大容量与大倍率放电等特点，但同时产生的高温增加了运行危险。所以，降低锂离子电池工作温度，提升电池性能至关重要。
BTMS传热冷却方式
BTMS中按照能量提供的来源分为被动式冷却和主动式冷却，其中只利用周围环境冷却的方式为被动式冷却，组装在系统内部的、能够在低温情况下提供热源或者在高温条件下提供冷源，主动元件包括蒸发器、加热芯、电加热器或燃料加热器等的方式为主动式冷却。按照传质的不同可以分为空气强制对流、液体冷却、相变材料(PCM,PhaseChangeMaterial)、空调制冷、热管冷却、热电制冷和冷板冷却等。根据不同的放电电流倍率、周围温度等应用要求选择不同的冷却方式。
动力蓄电池热管理系统（BTMS，BatteryThermalManagementSystem）对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。通过分析锂离子电池产热原理，BTMS传热冷却方式，及风冷散热和液冷散热方案的比较，说明液冷散热效果好于风冷，液冷散热将是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。
动力蓄电池作为纯电动汽车的动力来源，是提高整车性能和降低成本的关键一环，其温度特性直接影响电动车的性能、寿命和耐久性。锂离子电池因比能大、循环寿命长、自放电率低、允许工作温度范围宽、低温效应好等优点是电动车目前首选的动力电池。
锂离子电池包热管理的要求是根据锂离子电池发热机理，合理设计电池包结构，选择合适的热管理方式，合理设计热管理策略，保证电池包内各个单体电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性。
由于电池组中单体电池是互相串联的，任何一只电池性能下降都会影响电池组的整体表现。温差为5℃、10℃、15℃时，相同充电条件下电池组的荷电态分别下降10%、15%、20%。
锂离子电池热特性
电池在充放电过程中都会发生一系列化学反应，从而产生热反应。锂离子动力电池的主要产热反应包括：电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应、负极与粘合剂的反应和固体电解质界面膜的分解。此外，由于电池内阻的存在，电流通过时，会产生部分热量。
低温时锂离子电池主要以电阻产生的焦耳热为主，这些放热反应是导致电池不安全的因素。电解液的热安全性也直接影响着整个锂电池的电池动力体系的安全性能。
实际运行环境中，动力系统需要锂离子电池具备大容量与大倍率放电等特点，但同时产生的高温增加了运行危险。所以，降低锂离子电池工作温度，提升电池性能至关重要。
BTMS传热冷却方式
BTMS中按照能量提供的来源分为被动式冷却和主动式冷却，其中只利用周围环境冷却的方式为被动式冷却，组装在系统内部的、能够在低温情况下提供热源或者在高温条件下提供冷源，主动元件包括蒸发器、加热芯、电加热器或燃料加热器等的方式为主动式冷却。按照传质的不同可以分为空气强制对流、液体冷却、相变材料(PCM,PhaseChangeMaterial)、空调制冷、热管冷却、热电制冷和冷板冷却等。根据不同的放电电流倍率、周围温度等应用要求选择不同的冷却方式。
