電動汽車電池散熱技術
⑴ 如何對電動汽車動力電池散熱方法在這
那我分享下GLPOLY導熱硅膠片XK-P25在新能源汽車電池包上動力電池上的成功應用。
新能源汽車這兩年是有發光又發熱,新聞里是關於新能源汽車的利好政策,朋友圈是振奮人心的新能源汽車大單。很有幸,GLPOLY的導熱硅膠片XK-P25也是搭載這一波新能源的好政策,結結實實的應用在了各大品牌的新能源汽車電池包裡面,幫助新能源電池包更好的做熱傳導使者。
GLPOLY的導熱硅膠片XK-P25,是一款柔軟度非常好、壓縮量可達到50%以上的導熱硅膠片,剛好在汽車電池包裡面,需要的就是壓縮量大,可以最大化的實現有效接觸面積的導熱硅膠片,XK-P25導熱硅膠片完美的匹配了這一需求,而且汽車工作時是連續抖動震動的,導熱硅膠片XK-P25的柔軟度,剛好可以起到減震、緩沖的效果,並且緊緊的貼合在熱源與散熱器之間,保證了汽車運動中的熱傳導有效可靠性。
GLPOLY的導熱硅膠片XK-P25熱阻低,比同導熱系數的普通導熱硅膠片,熱阻更低,並且可靠性更好。分享個經典案例就是,宇通大巴的一個電池包散熱,最開始選擇了三款導熱系數(客戶實測)一樣的導熱硅膠片做驗證,剛開始一周數據顯示,三款導熱硅膠片的溫升相差在3度以內,這個3度也是客戶正常的考查范圍,皆可接受,本來客戶還想著既然三款導熱硅膠片熱傳導效果差不多,是不是可以以價格進行招標,結果在這期間,實驗室數據一直照常記錄,2個星期後,招標程序還沒走完,實驗數據卻發生了比較大的變化,在另外兩款材料數據波動頻繁的情況下,GLPOLY的導熱硅膠片XK-P25表現的異常穩定,簡直可以說是XK-P25導熱硅膠片有點太淡定了,整個一個月的數據下來,波動浮動非常小,幾乎等同一條直線(個別點微調),這個結果讓客戶驚訝不已,也幫助客戶果斷了做了一個決定,至少要保證8年以上壽命的汽車,可靠性可想而知,選擇GLPOLY的XK-P25導熱硅膠片似乎更能讓客戶安心。接下來的結果可想而知,GLPOLY的導熱硅膠片XK-P25被寫進了BOM表,並且是唯一的料號。距離現在,已經連續大批量出貨一年有餘,而且不斷在新項目、其他品牌的案子中成功應用。
⑵ 動力電池是電動汽車的核心 那麼如何給電動汽車動力電池散熱
動力電池是電動汽車的核心,耐高溫和防水及受得凍。電動汽車出現車開不動,第一時間會想到「核心」(電池)出了問題,那在夏天高溫天氣下,動力電池能夠受得了這高溫嗎?
如何給電動汽車動力電池散熱?動力電池工作電流大,產熱量大,同時電池包處於一個相對封閉的環境,就會導致電池的溫度上升。這是因為鋰電池中的電解質,電解質在鋰電池內部起電荷傳導作用,沒有電解質的電池是無法充放電的電池。
鋰電池大部分是易燃、易揮發的非水溶液組成,這個組成體系相比水溶液電解質組成的電池有更高的比能量和電壓輸出,符合用戶更高的能量需求。因為非水溶液電解質本身易燃、易揮發,浸潤在電池內部,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於60℃,但現在室外溫度已接近40℃,同時電池本身產熱量大,將導致電池的工作環境溫度上升,而如果出現熱失控,情況將十分危險了。為了避免變成「燒烤」,給電池散熱就尤為重要了。
動力電池的電池包散熱有主動和被動兩種,兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統所要求的成本比較低,採取的措施也較簡單。主動系統結構相對復雜一些,且需要更大的附加功率,但它的熱管理更加有效。不同導熱界面材料的傳熱介質的散熱效果不同,空冷和液冷各有優劣。
採用氣體(空氣)作為導熱絕緣材料傳熱介質的主要優點有:結構簡單,質量輕,有害氣體產生時能有效通風,成本較低;不足之處在於:與電池壁面之間換熱系數低,冷卻速度慢,效率低。目前應用較多。採用液體作為傳熱介質的主要優點有:
與電池壁面之間換熱系數高,冷卻速度快;不足之處在於:密封性要求高,質量相對較大,維修和保養復雜,需要水套、換熱器等部件,結構相對復雜。在實際的電動大巴應用中,由於電池組容量大、體積大,相對來講功率密度比較低,因此多採用風冷方案。而對於普通乘用車的電池組,其功率密度則要高得多。相應的,它對散熱的要求也會更高,所以水冷的方案也更加普遍。
不同的電池包結構感測器會根據測溫點和需求來定。溫度感測器會被放置在最具代表性、溫度變化幅度最大的位置,例如空氣的進出口位置以及電池包的中間區域。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域。這樣有助於將電池的溫度控制在一個相對安全的環境,避免過熱和過冷對電池造成危險。
⑶ 電池散熱用哪幾種方式
1.自然冷卻
所謂自然冷卻就是電池包沒有額外的裝置進行換熱,完全靠周圍環境來平衡電池包的熱量。其最大的優點就是結構簡單,成本低。當然缺點就是散熱性能較弱。
圖示是第一代Leaf車型的電池包,採用的就是自然冷卻方式。可以看到採用這種冷卻方式的電池包外觀較為規整封閉,除了電流介面外沒有其它多餘通口。
圖示為最新一代Leaf車型的電池包,從結構可以看到日產新一代Leaf車型依然採用了散熱能力最弱最被動的自然冷卻。
根據搜集到的資料推斷,之所以選擇這樣的散熱方式,是因為日產Leaf車型採用了散熱性優良的軟包電池,其有信心不採用風冷或水冷結構。但從現在的結果來看,顯然日產的判斷出現了偏差。
兩代車型雖然電池包的外部尺寸幾乎相同,但電池包容量從第1代的24kWh提升到40kWh,能量密度提升了1.6倍。
在電池能量密度大幅提升的情況下,日產依舊選用自然冷卻方式顯然有些冒險。一般情況下,在小容量小功率輸出的車型中,這種冷卻方式較為常見。
2.風冷
風冷採用空氣作為換熱介質。常見的有兩種,一種是被動風冷,直接採用外部空氣換熱。第二種則為主動風冷,可預先對外部空氣進行加熱或冷卻後再進入電池系統,相比之下第二種風冷形式冷卻效率會更高。
這種電池組冷卻方式在早期的電動乘用車應用廣泛,如起亞Soul EV,在現階段這種冷卻方式在乘用車上用得越來越少,目前更多是用在電動巴士、電動物流車上。
用於冷卻電池組的氣流可由風扇產生,或者通過車輛行駛撞風產生。圖示為起亞Soul EV車型的透視圖,可以看到電池組上方布置有氣流通道用來給電池組散熱。
通過車輛下方進氣口進入的空氣,一部分通過電池組上方的進氣口流入到電池組散熱通道內,經由排氣口排出車外,從而達到冷卻電池組的目的。
這種冷卻方式能夠在成本控制和電池性能維護方面取得一個比較好的平衡,當然這種冷卻方式也存在著缺點,比如不能很好的維持電池單體性能的一致性。隨著電池性能的不斷提升,對冷卻要求越來越高,這種冷卻方式正在逐步被淘汰。
3. 水冷
水冷一般是採用專門的冷卻液作為換熱介質。水冷技術是基於液體熱交換的冷卻技術,比風冷技術效率更高,電動汽車電池組內部溫度更均勻,其可與車輛的冷卻系統整合在一起。國外對水冷技術研究較早,應用時間也較長,目前大多數外國品牌電動汽車都採用了水冷散熱。
相比自然冷卻和風冷,水冷散熱效率更高,對電池組的溫度控制更為精確,能夠很好地保證電池組的一致性。當然,缺點就是結構會更為復雜,成本也會大幅提升,對於電動車來說,車體重量對於車輛續航影響較大,水冷技術由於冷卻液和相關部件的增加無疑會增加電池包的總體重量,這也是不可忽視的一個劣勢。
國外主流汽車廠商在自家電動車型上基本都採用了水冷方式對電池溫度進行控制。
我們熟悉的液冷散熱車型有特斯拉、雪佛蘭沃藍達、吉利帝豪EV等。
我們以通用集團下的雪佛蘭Bolt EV車型為例,其電池包就採用了水冷冷卻技術,電池包除了必備的電流介面外,還布置有冷卻液介面。常見的冷卻液是乙二醇。
在電池包的內部,除了電池模組外,還布置有冷卻板,其內部流動的冷卻液會帶走電池產生的熱量,從而達到控制電池組溫度的目的。
一般而言,電池冷卻板「照顧」的是電池模組,但是通用集團已經應用上了電芯級冷卻技術。冷卻板直接和電芯接觸,毫無疑問,這樣的冷卻方式效率會更高,同時電池單體性能一致性會更好。
冷卻片的厚度僅為0.2mm,在冷卻片上均勻分布著導流槽,冷卻液可在裡面流動,能確保電池處於最適宜的工作溫度。
4.直冷
直冷技術利用製冷劑(R134a等)蒸發潛熱的原理,在整車或電池系統中建立空調系統,將空調系統的蒸發器安裝在電池系統中,製冷劑在蒸發器中蒸發並快速高效地將電池系統的熱量帶走,相比冷卻液而言換熱效率可提升三倍以上。
⑷ 動力電池的熱管理是指什麼
電動汽車的心臟,在方方面面影響著汽車的性能:能跑多少公里?最大加速度是多少?壽命如何?當然還有更重要的安全性能,上述問題均是電池不可推脫的責任。諸多因素影響著動力電池的性能,幫凶之一便是溫度。電動車主們都深有感觸,談溫色變。拿某款電動車型來說,明明有350公里的續航里程,到冬天後只剩原先的70%,很多人捨不得打開空調取暖,生怕影響到駕駛里程。實際上,高溫也同樣帶來電池的損害。公開的研究數據表明,一節索尼18650電池在55℃條件下循環500次,容量衰減近70%。
當前的電池熱管理方法有許多,諸如大家熟知的風冷散熱以及液冷散熱。由於空氣對流換熱系數相對較低,且強制風冷可能帶來較大的溫度差異,因此許多汽車廠商傾向於採用液冷板散熱方案帶來更好的用戶體驗。然而,隨著動力電池能量密度不斷提高、快速充電要求的提高以及對壽命要求的提升,迫切需要發展新的熱管理技術來解決當前的技術瓶頸,熱管這種高效導熱元件便是未來高性能動力電池熱管理系統最佳選擇。
⑸ 電動汽車電池浸入式冷卻新技術 有助於優化能量密度和安全性
(圖源:IDTechEx官網)
蓋世汽車訊據外媒報道,用於冷卻電動汽車電池的新技術,有助於增加電池能量密度,提高安全性。
快速充電時,電池中會產生大量熱量。現在,隨著電動汽車電池的能量容量不斷提升,以及電池更新換代,如何散熱這一問題,變得更具挑戰性。如果不能合理分配這些熱量,不僅會大大降低電池的性能和壽命,而且可能引起熱失控和車輛起火等風險。對於傳統冷卻方法來說,浸入式電池冷卻技術是一種新興的潛在替代方式。
雖然乘用車市場的大多數汽車製造商都採用空氣或水-乙二醇冷卻方法,然而,一些供應商正在探索新方法,以滿足汽車電池中日益增長的熱需求。特別是考慮到更具體的市場,比如電力建築和采礦車輛,其電池放電過程非常強烈,會產生大量熱量。浸入式冷卻是電池熱管理的新興技術之一,已在數據中心、高性能計算和電網電力系統的電子產品中進行過演示,現在,在電動汽車市場上看到了機會。
顧名思義,浸入式冷卻涉及到將電池浸泡在液體冷卻劑中,從而獲得優異的熱接觸和均勻性。而且,此類液體具有阻燃性,出於這種安全特性,可以在擴散至電池中之前,抑制熱逃逸現象。關鍵考慮因素顯然是如何選擇冷卻液。IDTechEx通過初步研究,對當前的若乾冷卻液進行測試,它們分別來自3M、Solvay、M&IMaterials和EngineeredFluids公司。這些液體雖然都是電介質,但是從重量、導熱系數、環境因素和成本等重要因素上看,性質各不相同。
XINGMobility是一家專注於更小眾電動汽車市場的公司,該公司利用3M的Novec冷卻液,推出模塊化浸入式冷卻電池組。在另一小眾市場,Rimacautomobile選擇了Solvay的Galden冷卻液,用於他們的電動超跑。該類技術展現出良好的技術性能,但是,與目前方法相比,浸入式冷卻法增加了重量和成本,很難進入大規模汽車市場。隨著有關電動汽車熱安全性的法規發生變化,這些新興技術可能會占據更大的市場份額。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑹ 電動汽車,鉛酸電池,能裝,電池,保溫,散熱,系統嗎
目前所以的電池都存在低溫容量降低的現象。低溫後電池活性降低,不僅放電電流小,而且充電電流也會減小,充電時間也會延長。所有電動汽車在環境溫度過低時都會啟動加熱程序。把電池溫度升高後充電!電動汽車這個加溫的方案有兩種:一種是液體循環加熱方式,一種是通過熱風對流加熱!
電瓶容量標定時是在環境溫度為25度時進行的,當環境溫度每下降一度,電瓶容量也會相應下降0.5-1%左右。所以有些新能源汽車在高寒地區冬季續航里程會縮水一半以上!目前部分新能源汽車帶有電池加溫系統,但大多數只局限在充電時,外接電源插入時系統會一直保持加溫繼而恆溫的狀態下,使電池保持一定溫度。拔下充電插頭後加溫程序結束。
參照電動汽車加溫的方式,電動車也可以設計成類似的加溫裝置。簡單來說就是把電瓶裝在一個保溫箱內。保溫箱內部採用電阻絲加熱(電熱毯原理),然後在電池組中間加裝溫控器,可以設定在20-25度之間。低於20度啟動加熱,25度時停止加熱。當電瓶溫度上升到20度左右時充電器開始充電。只要電源不拿下來,那麼一直保持恆溫狀態。但也只是一種設想,受到電動車電池空間限制,加溫裝置也很難裝上去。而且保溫裝置保溫時間有限制,也可以考慮像保溫飯盒一樣,內部有熱水袋一樣的結構。在外面停放過久時可以取出水袋,重新加熱水!但是實施起來都比較麻煩!
⑺ 夏天到了,全國多地進入高溫模式,電動汽車的電池溫度過高怎麼辦
純電動汽車在高溫環境,比如說在炎熱的夏季工作,動力電池組也是不容易損壞的。因為在設計之初,動力電池組就採用了耐高溫材料,這些耐高溫材料可以抵擋較高的溫度。而且動力電池組中的電芯、模組以及系統都做了隔熱防控,所以可以更好地在高溫環境中工作。再者,動力電池組還採用了散熱系統和BMS電池管理系統。其中散熱系統可以幫助動力電池組及時降溫,以防動力電池組溫度升高過快。BMS電池管理系統則是可以時刻監控電池的使用狀態,實時採集電池組中的每塊電池的溫度,以防止動力電池組出現溫度過高的情況。
⑻ 廣汽豐田C-HR EV電驅動技術及動力電池主動式風冷散熱策略篇
2020年量產、或在2017年確定諸多技術參數的廣汽豐田C-HREV電動汽車的動力電池能量密度設定為131Wh/kg,明顯不是為了獲得財政補貼。比能量密度131Wh/kg,與主動式風冷散熱技術(無冷卻液)及熱管理策略,以及動力電池外殼體的保護措施,構成了廣汽豐田C-HREV主被動安全措施,在一定程度上彌補了使用燃油版車身焊接存在一些技術不足(動力電池下殼體裸露在車身焊接之外)。
對於廣汽豐田C-HREV電動汽車實際的充放電效率和續航里程錶現,將會在後續持續報道。
文/新能源情報分析網宋
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑼ 廣汽蔚來電池如何恆溫
蔚來提交的電池熱管理專利之一是對整車系統的降溫。由於目前較為普遍的液冷技術等通常只關注電池冷卻或單一系統,並不能達到預期中的降溫效果。蔚來的解決方案是在電動車的接線盒內安裝一個散熱片,為母線(帶電流的金屬條)和同一個接線盒的電影電子設備提供冷卻。但具體會達到什麼樣的冷卻效果以及這項技術的操作是否簡單快捷都未有進一步透露,我們對此將持續關注。
蔚來還有一種解決方案是採用可捕獲熱量的相變材料,減少熱量聚集以免事故發生。這一方案主要針電動車對快充時急劇產生的熱量,畢竟如今很多起火事故在電動車快充時發生。
蔚來近期因為某汽車博主在零下三十度的東北展開長途測試及車輛升級導致車主無法進行任何操作等被熱議,但其還是被國外媒體及用戶認為是美國特斯拉強有力的競爭對手。而且蔚來汽車創始人李斌近期接受了美國主流媒體哥倫比亞廣播公司王牌節目《60分鍾》的采訪,在節目播出的2月24日,蔚來股價上漲7%。但電動車並不是把內燃機換成電動機和電池組這么簡單,即便是電池熱管理技術,它們看起來比傳統燃油車的技術更復雜,蔚來這項專利技術成效如何,我們將持續關注。
⑽ 新能源車電池溫度過高怎麼辦
一般汽車有冷卻技術。
電池常用的冷卻方式可以分為四種,即自然冷卻,風冷,液冷,相變冷卻/製冷劑直冷,一張表總結如下,他們的冷卻效率逐漸提升。
電池系統內部的熱量如果得不到有效的控制,會引起電池的熱失控。電池溫度過高,會造成電池循環壽命降低,同時電池在充放電過程中也會發熱,存在失火等風險。此外,電芯之間的溫差也會使電池一致性降低。
因此,電池冷卻系統對於保證電池壽命,安全性和一致性至關重要。在電動汽車「火熱」的背後,需要電池冷卻系統來「降降溫」。
新能源電動車電池問題
每年的夏天是氣溫最高的時候,而電動汽車在充電時會散發大量的熱能,一旦散熱不及時,很容易出現汽車自燃的情況,所以在夏季給新能源汽車充電的時候,盡量尋找陰涼地或者地下停車場充電,避免陽光直射,開車時也要避免猛踩油門的情況,這樣會使電池輸出電量變多,產生果斷的熱能。
到了冬季,氣溫會變得非常低,對於電動汽車的電池會有很大的影響,電池會因為極寒的溫度出現續航縮減的情況,在開車時首先要做的就是預熱汽車,這樣會保護電池的使用壽命,而且要減少開啟空調的時間,保證電量充足,而且要做到勤充電,防止因為續航縮短出現汽車沒電的情況。
以上內容參考:鳳凰網-電動汽車很「火」,但是電池需要「冷」下來