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三元锂离子电池组使用温度范围以及系统的散热方法详解

钜大LARGE  |  点击量:8191次  |  2020年12月30日  

三元锂离子电池组使用温度范围


常规的三元锂离子电池组工作温度:-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。关于锂离子电池组来说,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。


具体的非要定量现在还没有办法,因为锂离子电池组活性太高,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,性能也会有很大差别。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,三元锂离子电池组输出电压稳定、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,因此在未来锂离子电池发展道路上具有很大的上升空间。


三元锂离子电池组系统的散热方法


三元锂离子电池组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组风冷结构散热方式


1、在三元锂离子电池组一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时出现的高热量;


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组有很好的保护用途。


◆动力锂离子电池组液冷结构散热方式


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,使整个电池包的温度统一,冷却液强大的比热容吸收电芯工作时出现的热量,使整个电池包在安全温度内运作。


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


动力锂电池包自然对流散热方式


1、此类三元锂离子电池组空间大,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组中间空隙,导热、减震、绝缘。


2、加热片方法多应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组,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组与加热片之间摩擦出现的磨损、短路等。

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