聚合物鋰電池散熱問題研究,聚合物鋰電池散熱方式

來源：存能電氣  日期：2020-01-10 09:17  瀏覽量：次

聚合物鋰電池散熱問題研究，聚合物鋰電池散熱方式。鋰電池被廣泛用于電動(dòng)汽車來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到整車的性能，而溫度是影響鋰電池性能的主要因素，如果鋰電池長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下工作，電池性能會(huì)迅速衰減甚至?xí)l(fā)熱失控，因此研究鋰電池的散熱方法尤為重要。

聚合物鋰電池散熱問題研究

目前鋰電池大部分是易燃易揮發(fā)的非水溶液組成，這個(gè)組成體系相比水溶液電解質(zhì)組成的電池有更高的比能量和電壓輸出。因?yàn)榉撬芤弘娊赓|(zhì)本身易燃易揮發(fā)，浸潤(rùn)在聚合物鋰電池內(nèi)部，也形成了電池的燃燒根源。

因此上述兩種電池材料的工作溫度都不得高于60℃，但現(xiàn)在室外溫度已接近40℃，同時(shí)電池本身產(chǎn)熱量大，將導(dǎo)致電池的工作環(huán)境溫度上升，而如果出現(xiàn)熱失控，情況將十分危險(xiǎn)了。為了避免變成“燒烤”，給電池散熱就尤為重要了。

由于在電池堆中內(nèi)部功耗產(chǎn)生的熱量不能從四周有效地散發(fā)，電池的內(nèi)部會(huì)不同程度地引起溫升。尤其是電池的兩個(gè)主面，當(dāng)作為電池對(duì)的組合面時(shí)，其上可以形成絕熱工況，從而產(chǎn)生較大溫升。因此布置有效的散熱面將熱量向外發(fā)散，對(duì)于控制電池溫升是非常有必要的。

對(duì)聚合物鋰電池組在大功率輸出過程中，由于內(nèi)阻功耗引起的溫升特性建立最大溫升和最小溫升模型，并對(duì)疊片式散熱建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。通過分析研究得知，電池組的溫升效應(yīng)明顯，采用適當(dāng)散熱布置時(shí)電池內(nèi)部的溫升效應(yīng)可以得到有效抑制。

聚合物鋰電池散熱方式

聚合物鋰電池散熱方法有主動(dòng)和被動(dòng)兩種，兩者之間在效率上有很大的差別。被動(dòng)系統(tǒng)所要求的成本比較低，采取的措施也較簡(jiǎn)單；主動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些，且需要更大的附加功率，但它的熱管理更加有效。

在實(shí)際的電動(dòng)大巴應(yīng)用中，由于電池組容量大、體積大，相對(duì)來講功率密度比較低，因此多采用風(fēng)冷方案。而對(duì)于普通乘用車的電池組其功率密度則要高得多。相應(yīng)的，它對(duì)散熱的要求也會(huì)更高，所以水冷的方案也更加普遍。

不同的電池結(jié)構(gòu)傳感器會(huì)根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)和需求來定。溫度傳感器會(huì)被放置在最具代表性、溫度變化幅度最大的位置，特別是最高溫和最低溫處以及電池包中心熱量累積較厲害的區(qū)域。這樣有助于將電池的溫度控制在一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境，避免過熱和過冷對(duì)電池造成危險(xiǎn)。

電解液是為了隔絕燃燒來源，隔膜是為了提高耐熱溫度，而散熱充分則是降低電池溫度，避免積熱過多引發(fā)電池?zé)崾Э亍Ｈ绻f電池溫度急劇升高到300℃，即使隔膜不融化收縮，電解液自身、電解液與正負(fù)極也會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，釋放氣體，形成內(nèi)部高壓而爆炸，所以采用適合的散熱方式至關(guān)重要。

以上就是關(guān)于聚合物鋰電池散熱問題和散熱方式。聚合物鋰電池充電時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好，對(duì)普通充電器來說，當(dāng)聚合物鋰電池充滿后應(yīng)立即停止充電，否則聚合物鋰電池會(huì)因發(fā)熱或過熱影響電池性能。