关于18650电池散热知识讲解
来源:宝鄂实业
2019-11-09 21:51
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关于散热
薄,大的表面和良好的吸收热量和散热能力,日产LEAF大胆采用被动热管理系统(字面上,没有管理!)热是由空气的自然对流带走的。
从左到右,叶子从单个电池移动到由两个和两个字符串组成的四电池模块,然后移动到由48个模块串联组成的电池组,如下图所示:
你可以看到,电池组没有任何风扇,冷却剂管道或其他热管理系统。也许这就是诀窍。
另一方面特斯拉18650电池体积小,正常充放电时电池内部温差不大。然而,6000个电池之间的温差不应该超过5℃,这是一件非常困难的事情。但是特斯拉。如何?特斯拉电池管理系统(BMS)与其他电动汽车相比有什么优势?
这些管道是冷却液的流动渠道,均匀分布在中间的电池模块,以便每个细胞可以充分接触水管,这样每个单元将几乎相同热量冷却时,温差可有效控制在小范围之内。
综上所述,由于使用了小容量的18650电池,特斯拉热管理系统的复杂性大大增加。换句话说,使用小容量的18650电池并不是散热的最佳选择。
关于能量密度
当谈到能量密度时,有必要将单个电池的能量密度与电池组的能量密度区分开来。
在能量密度方面,18650电池高于堆叠锂离子电池。尼桑LEAF使用的33升锂离子电池的能量密度为157 Wh/kg,而通用伏特使用的叠层电池的能量密度约为150 Wh/kg。Roadster的18650电池的能量密度约为211 Wh/kg。然而,18650电池的管理系统更加复杂,额外的重量会导致电池组的能量密度比单个电池低很多。Roadster的电池组重450公斤,能量密度为118wh /kg,而LEAF电池组重225公斤,能量密度为107wh /kg。在电池组层面,能量密度大致相同。
关于安全
上面已经提到了级联锂离子电池的优点,但是它也有一些缺点。由于叠层锂离子电池一般采用铝塑膜包装,且铝塑膜厚度薄,机械强度差,在汽车碰撞等极端情况下,铝塑膜很容易损坏,导致安全事故。这就解释了为什么尼桑要在四芯电池模块中加入铝外壳。
18650电池一般是钢制外壳,安全性更好。此外,如上所述,随着18650电池生产技术的不断提高,安全性也在不断提高。
特斯拉也投入了大量精力来处理这些18650电池可能存在的安全问题。如果单个电池变得异常热,根据情况的严重程度,电池或其模块将失去电力,以防止事故蔓延。由于机组容量小,只要没有扩散,事故的严重程度就会降低。
关于成本
18650锂离子电池具有容量大、寿命长、安全性能高的特点,并因其体积小、重量轻、使用方便,深受消费者青睐。随着对18650电池技术研究的深入,电池的一致性和安全性达到了很高的水平。作为最早的锂离子电池,18650电池也是世界上最成熟、最稳定的电池组合,目前仍处于领先地位。中国每年生产约数十亿块18650电池,远远超过其他任何材料。
另一方面,特斯拉使用的是18650电池,可以使用松下等日本制造商以前的生产线生产。随着用于消费电子产品的18650电池的竞争加剧,松下和其他制造商正与特斯拉合作,升级生产动力电池的产品线。工业生产具有规模效应。当生产规模达到一个数量级时,成本就会大大降低。一辆新能源汽车需要数万节18650电池,所以每一节的购买成本是可控的。
总结
可以说,使用18650电池作为新能源电动汽车的动力源是现阶段的最佳选择。随着电池技术的成熟,将会有越来越多的新型电池被应用