动力磷酸铁锂电池组热管理系统设计
来源：宝鄂实业
2019-12-29 14:15
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电力磷酸铁锂电池组热管理系统设计
热管理系统调整操作锂电池组的温度加热或冷却磷酸亚铁锂电池组系统,使温度环境在锂电池的最合适的范围,以最大化电池组的容量和延迟电池老化。
热管理系统有三种主要形式。空气介质热管理系统、液体介质热管理系统、相变材料热管理系统。
动力电池是电动汽车的能源来源。在充放电过程中，电池本身会产生一定的热量，导致温度升高，影响电池的内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命等许多工作特性。
电池的热效应会影响汽车的性能和循环寿命。因此，热管理对于锂电池封装的性能和寿命对汽车行驶里程的影响是非常重要的。
热管理系统的主要功能
1)散热
当磷酸铁锂电池温度较高时，可以有效散热，防止热事故。
2)预热
在电池温度较低时对电池进行预热，提高电池温度，保证电池在低温下的充放电性能和安全性;
3)温度平衡
降低动力锂电池组的温差，抑制局部热区的形成，防止电池在高温位置过快腐烂，从而提高电池的整体寿命。
电力锂电池封装热管理的必要性
1. 电池发热
由于电池阻抗的存在，在电池的充放电过程中，电流通过电池，导致电池内部产生热量。此外，由于电池内部的电化学反应也会产生一定的热量。
2. 温升对电池寿命的影响
温度的升高对动力锂电池组的寿命有影响。
温度对电池寿命有很大的影响。对于同一电池，在环境温度为23℃时，电池6238天后的剩余容量为80%，而在55℃时，电池272天后的剩余容量为80%。当温度增加32℃时，细胞的日历寿命减少95%以上。因此，温度对锂电池组的寿命有很大的影响。温度越高，电池寿命下降越严重。
研究表明,锂离子电池的最佳温度是0°C到40°C,当外部环境的影响下,电动汽车的磷酸亚铁锂电池组温度超出这个范围,电动汽车电池的寿命和容量将会打折,同时当温度太高,锂电池”“可能会发生热失控,导致电池组烟,火灾或爆炸事件,严重的热失控威胁着车辆驾驶人员的生命安全。
因此，当环境温度低于0℃时，目前高端电动汽车普遍采用锂电池启动前预热的做法。对于外部环境和电池组温度过高的情况，主要冷却设备协助电池组冷却。总之，为了保证动力电池的性能、安全性和寿命，电动汽车锂电池组的热管理系统也是电动汽车的关键技术之一。
