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電池的熱該怎么散?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月27日  

盡管北京今年的雨水較多,但只要太陽一出來,就絕對讓你體驗“出門五分鐘,流汗兩小時”的酸爽。

從家出門、上車、下地庫、再進單位,一刻都不想離開空調(diào),對不起,我這條命是空調(diào)給的...

可小伙伴們有沒有想過,你坐在車里涼快的時候,電池怎么辦呢?電池的命誰給續(xù)上?

不過,在講續(xù)命方法之前,我們先聊聊電池為何需要散熱。我們都知道,電池非常脆弱,且在工作時會釋放出很多熱量,此時的散熱便顯得尤為重要。如果電池散熱不好,不僅會影響使用壽命,還會延長充電的時間。

我們都知道,電池存在一個最佳的工作溫度,一般是15-35度之間,而在夏季,隨隨便便超過40度的高溫便會使電池管理系統(tǒng)意識到潛在的風(fēng)險,從而降低充電功率以保護電池。這種情況也發(fā)生在寒冷的冬季,電池活性較差時也是無法完成快充的,因此在四季分明的城市,電池需要有獨立的冷卻和加熱系統(tǒng)。但受制于成本,一些廠商依然再讓電池裸奔。

自然散熱

就像圖中的電池組一樣,這就是完全依靠自然環(huán)境,在行駛中依靠車速帶起來的風(fēng)進行散熱。比如日產(chǎn)聆風(fēng),英國一位網(wǎng)友曝出他的聆風(fēng)在夏天充電時功率只能達到標(biāo)稱的小一半數(shù)值,充電時間也延長了一倍以上,對于這樣的結(jié)果顯然是不能讓人接受的。此外,沒有系統(tǒng)輔助進行加熱和散熱,對于電池來說就是無依無靠的狀態(tài),只能對氣溫言聽計從。

風(fēng)冷散熱

相比幾乎沒有散熱措施,風(fēng)冷顯然打開了新方式,它通過布局在電池組之間的風(fēng)道來帶走熱量,風(fēng)道的盡頭由一個較大功率的風(fēng)扇進行通風(fēng)散熱。這種散熱方式還有一種高階版本,就是主動散熱,可以通過預(yù)先加熱或冷卻空氣之后再輸入電池組內(nèi)進行作用。

不過,這樣的散熱方式相比下邊的水冷就顯得有些落后了,因為它的體積要明顯大于后者,且在散熱效率上也不夠直接,當(dāng)然好處就是成本相對低廉,平衡了散熱需求和成本。因此,這種散熱方式目前多見于一些物流車和公交車上,包括前幾年的乘用車上也會見到這種散熱方式。

水冷散熱

目前,這種方式普遍應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域,也是效率較高的一種方式。它的工作原理相信電腦配件的發(fā)燒友們很容易理解,就是用導(dǎo)熱硅膠傳遞至水冷管道帶走熱量的方式,類似于水冷的CPU和顯卡散熱器,并不是把電池直接泡在冷卻液介質(zhì)中。哦對了,這里的冷卻液基本可以理解為我們常說的防凍液,并不是水。

盡管相比風(fēng)冷在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)雜,成本上有大幅的提高,但隨著海外主流廠家大量的搭載使用,市面上一半以上的車都使用了這種更為高效的冷卻方式,它能更加精準(zhǔn)的保證電池的工作溫度。此外,像是通用已經(jīng)將這套技術(shù)更進一步,將冷卻板深入電芯之中,已達到更直接的冷卻效果,電池的一致性也會更好。

直冷散熱

雖然說這并不是什么高新技術(shù),但很多供電設(shè)備和信號中繼站都在使用制冷劑,也就是我們俗稱的空調(diào)進行冷卻,這也是成本和效率都最高的散熱方式,在乘用車上搭載較少,目前應(yīng)用于寶馬i3的電池組上。

說白了,就是直接把我們常見的空調(diào)室內(nèi)機的蒸發(fā)器部分,放在電池組中進行冷熱交換,相比冷卻液而言效率提高至少三倍以上,最主要的是它可以主動進行降溫,突破了冷卻液無法低于環(huán)境溫度的物理瓶頸,在任何情況下都能保證電池的工作效率。

總體來看,目前大家還都在向著水冷方向進行普及,隨著國家對于新能源車續(xù)航里程的提升,電池組的數(shù)量、充電速度以及冷卻要求也在逐步提升。就目前的電池技術(shù)而言,水冷無疑是最為均衡的方案,在NVH、換熱效率上都基本能夠滿足要求,愈發(fā)完善的供應(yīng)鏈體系也會在日后進一步降低它的成本。

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