如何解决三元锂电池的散热问题?
来源：宝鄂实业
2019-12-14 22:58
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如何解决三元锂电池的散热问题?三元锂离子电池组是电动汽车的核心。动力电池工作电流大，产热高。同时，电池组处于相对封闭的环境中，会导致电池温度升高。那么在这样炎热的天气里，动力电池能让“心”平静下来吗?
动力锂电池组。JPG
一是以特斯拉为代表的三元锂电池组，能量密度高，体积小，重量轻，但由于散热是个大问题，需要额外的空间和质量来安装水冷散热系统，不如铁电池安全。
另外，它的电池衰减相对较快，大约800-1200个充满电的循环，衰减20%。充一次电意味着在0 - 100%之间一次充一次，在50 - 100%之间一次充半次。按公里数300公里计算，达到24万至36万公里的置换标准，按家庭轿车每年的公里数计算，怎么说也要10年以上。
如何解决三元锂电池的散热问题?
由于非水电解质本身是易燃、易挥发的，它渗透到电池内部，形成电池的燃烧源。因此，以上两种电池材料的工作温度不应高于60℃，但现在室外温度接近40℃。同时，电池本身会产生大量的热量，导致电池工作环境温度升高。如果发生热失控，情况将非常危险。为了避免变成“烧烤”，冷却锂离子电池尤为重要。
锂电池的散热有两种:主动散热和被动散热。被动系统需要更低的成本和更简单的操作。主动系统更复杂，需要更多的额外电力，但其热管理更有效。
电解液是隔绝燃烧源的，隔膜是增加热阻温度的，而全冷是降低电池温度的，避免因电池过度积聚热量而失控。如果电池温度急剧上升至300℃,即使膜不融化,缩水,电解质本身,电解质和正负电极也有强烈的化学反应,释放出气体,形成内部高压和爆炸,所以它是非常重要的采取合适的散热方法。
锂电池过热的原因是电池选型和热设计不合理，或者是外部短路导致电池温度升高，电缆接头松动等，这些都应该从电池设计和电池管理方面加以解决。
从电池材料设计的角度出发，可以开发出防止热失控和阻止热失控反应的材料。从电池管理的角度，可以预测不同的温度范围，定义不同的安全等级，从而进行分级报警。
动力锂电池的风冷结构散热方式
1. 在锂电池组的一端加装冷却风扇，另一端加装通风口，加速电池间隙间的空气流动，带走电池运行过程中产生的高热;
2. 在电气两极的顶部和底部加导热硅胶垫片，使顶部和底部不易释放的热量通过TIF导热硅胶片转移到金属外壳散热。同时，硅胶板的高电绝缘性和耐穿刺性对锂电池组有很好的保护作用。
以上是针对三元锂电池组散热问题的解决方案，一般来说，热逃逸发生后，会向下扩散。综上所述，在热失控膨胀和抑制方面，研究者应该从两个方面着手:安全防护设计和电池管理。
