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三元锂离子电池包使用温度范围和散热办法

2021-06-11 ryder

三元锂离子电池包使用温度范围和散热办法。三元锂离子电池包对0-40℃这个区间的温度并不敏感,然而一旦温度超过这个区间,寿命和容量就会打折扣。不同材料锂离子电池的低温性能也有区别。


三元锂离子电池包使用温度范围


常规的三元锂离子电池包工作温度:-20℃~60℃,不过一般低于0℃后锂离子电池性能就会下降,放电能力就会相应降低,所以锂离子电池性能完全的工作温度,常见是0~40℃。一些特殊环境要求的锂离子电池温度就各有不同了,有些甚至可以在上百摄氏度的环境中正常运行。


三元锂离子电池的工作温度一般在0-40度。对于锂离子电池包来说,目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等必然联系,相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。大体上,锂离子电池对0-40℃这个区间的温度并不敏感,然而一旦温度超过这个区间,寿命和容量就会打折扣。


详尽的非要定量今朝还没有方法,因为锂离子电池包活性太高,一致性也是最大的问题,即使同一批次、同种材料、同种工艺的产品,性能也会有很大区别。所以,三元锂离子电池在冬天使用时间是必然比夏天短的。


作为充电的锂离子电池,三元锂离子电池包输出电压稳定、输出电压高、性能稳定、容量大、使用寿命长、工作温度范围广、安全性好以及环保无污染,因此在将来锂离子电池发展道路上具有很大的上升空间。


三元锂离子电池包系统的散热办法


三元锂离子电池包散热有主动和被动两种,两者之间在效率上有很大的差别。被动系统所要求的成本比较低,采取的措施也较简单。主动系统结构相对复杂一些,且需要更大的附加功率,但它的热管理更加有效。


◆动力三元锂离子电池包风冷结构散热方式


1、在三元锂离子电池包一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时萌生的高热量;


2、在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片,让顶部、底部不易散发的热量通过TIF导热硅胶片传导到金属外壳上散热,同时硅胶片的高电气绝缘和防刺穿性能对电池包有很好的保护作用。


◆动力锂离子电池包液冷结构散热方式


1、电芯的热量通过导热硅胶片传递至液冷管,由冷却液热胀冷缩自由循环流动将热量带走,使整个电池组的温度统一,冷却液强大的比热容吸收电芯工作时萌生的热量,使整个电池组在安全温度内运作。


2、导热硅胶片良好的绝缘性能和高回弹韧性,能有效避免电芯之间的震动摩擦破损问题,和电芯之间的短路隐患,是水冷方案的最佳辅助材料。


动力电池组自然对流散热方式


1、此类三元锂离子电池包空间大,与空气接触良好,裸露部分能通过空气自然换热,底部不能自然换热部位通过散热器散热,导热硅胶片填充散热器与电池包中间空隙,导热、减震、绝缘。


2、加热片方案多使用于新能源汽车市场,启动前的电池预热加热片的热量通过导热硅胶片将热量传递给锂离子电池包,预热电池、导热硅胶片有良好的导热性能、绝缘性能、耐磨性能,能有效传热和防护三元锂离子电池包与加热片之间摩擦萌生的磨损、短路等。


三元锂离子电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂离子电池的保护要求很高,以防意外。锂离子电池作为电动车的能量来源,是电动车最为关键的部件,它笔直影响电动车的性能。而温度是影响电池组性能的紧要因素之一,电池在工作中萌生大量的热量因受空间影响而累积,造成电池组各处温度不均衡,从而影响电池组单体电池的一致性。


所以,为了让三元电池包处于最适宜的工作状态,发挥锂离子电池包的最佳性能和寿命,给电池散热尤为紧要。

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