鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現狀及鋰電池熱管理方式

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 10:12  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商解讀鋰電池低溫加熱現狀及鋰電池熱管理方式。為了搶占市場國外，許多汽車企業在電動車的研發和推廣過程中投入了大量的資源，世界各國政府也相繼出臺了相應的政策扶持電動汽車市場的發展。動力電池是電動汽車的基礎，其熱特性是影響電池安全、壽命和使用安全的重要因素。本篇文章鋰電池廠商為你解讀鋰電池低溫加熱現狀及鋰電池熱管理方式。

　　鋰電池低溫加熱現狀

　　在低溫情況下給動力鋰電池充電時，鋰離子可能來不及嵌入石墨負極當中，從而析出在負極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應會消耗電池中的可以反復充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量，析出的金屬鋰枝晶也可能會刺穿隔膜，從而影響安全性能。

　　隨著溫度的降低，鋰電池放電性能顯著下降，放電平臺明顯降低，放電容量明顯減小。當溫度降至-30℃時，電池的放電容量為室溫放電容量的87.0%，長時間在低溫環境中使用，或者在-40℃超低溫環境中，電源會被“凍壞”造成永久損害。因此，鋰電池的熱管理尤為必要。

　　當前，鋰電池低溫加熱主要有兩種方式，一種是可變式電阻加熱，包括PTC加熱板和碳膜加熱板；一種是恒定電阻加熱，包含硅膠加熱板、PI加熱膜、環氧板加熱膜。

　　鋰電池熱管理方式

　　目前動力電池系統的熱管理主要可分為四類，自然冷卻、空氣冷卻、液體冷卻、直冷。其中自然冷卻是被動式的熱管理方式，而空氣冷卻、液體冷卻、直流是主動式的，這三者的主要區別在于換熱介質的不同。

　　●自然冷卻

　　自然冷卻沒有額外的裝置進行換熱。

　　●空氣冷卻

　　空氣冷卻主要是以空氣為介質進行熱交換，通過空氣的流通來對發熱的鋰電池組進行降溫處理，根據空氣流動的方向和制冷結構布局，可以將空氣冷卻方式簡單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅動方式又可以分為自然通風和強制通風。

　　●液體冷卻

　　液體冷卻是以液體作為導熱介質進行的熱量控制方式。根據是否與電池接觸，可以分為非接觸式和非接觸式；根據液體流動的驅動方式可以分為主動式冷卻和被動式冷卻；根據液體的流動通道又可以分為管式液冷、板式液冷。

　　●直冷

　　直冷采用制冷劑作為換熱介質，制冷劑能在氣液相變過程中吸收了大量的熱，相比冷凍液而言換熱效率可提升三倍以上，更快速的將電池系統內部的熱量帶走。然而熱管制冷的成本較高，性價比較低，比較適合應用于經常工作在高倍率工況的鋰電系統。

　　根據上文的分析我們要盡量避免低溫下對鋰離子電池進行充電，必須要在低溫下充電時要使用盡量小的電流，并在充電結束后，保證充分的擱置時間，以消除石墨負極的金屬鋰。電池的安全性問題將伴隨電池比能量提高而變得愈加嚴峻，但不應由此否定動力電池技術路線和發展趨勢，正確面對并積極探索一些新的安全性技術，以促進電池技術進步。