动力电池热管理究竟该如何进行
来源：宝鄂实业
2020-10-27 12:14
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三个层面进行热管理
“要提高电池的安全性，需从三个层面入手。一是材料层面，二是单体层面，第三个层面是系统层面。”艾新平介绍。
在材料层面，要重点提高材料和界面的热稳定性，降低其产热量；在单体层面，除优化电池热设计外，更重要的是发展热保护技术，如PTC电极、热关闭隔膜等；在系统层面，则需重点开展隔热设计，防止热扩展。
研究表明，在对电池系统的热分析中，磷酸铁锂的热稳定性从材料上来讲是最好的。“电池的安全性首先取决于自身材料的安全性。”上海交通大学特聘教授马紫峰指出，要增加电池的安全性，高能量的电池就可能需要在系统设计当中加入特定的保护装置，比如说冷却系统、防爆系统等。
在单体层面，除了常规的热安全设计外，更重要的是要建立单体自激发热保护。“让单体能根据自身感受的温度，调整自己的电流输出或功率输出。电池如果可以关闭反应，其产热也就终止了。”艾新平指出，PTC热敏电阻材料的一个重要特征就是温度升高到一定程度时，该材料就会从一个良好的导电态变成绝缘态，这将是单体热保护技术中的重要路径之一。
“除材料和单体的影响，系统也是电池安全性热管理中不可缺失的一环。“在系统中，对电池状态的估计非常重要，要用数学模型将其精确描述出来，并与电池的模型中的材料化学体系对应起来。”马紫峰表示。
“提高材料或界面的热稳定性，开发单体自激发热保护技术，以及系统热扩展防范技术，可有效改善电池系统的安全性，未来需加强研究。”艾新平表示，电池的安全性问题将伴随电池比能量提高而变得愈加严峻，但不应由此否定动力电池技术路线和发展趋势，正确面对并积极探索一些新的安全性技术，以促进电池技术进步。
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