目前车用动力锂离子电池包系统的热管理主要可分为四类,自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式,而风冷、液冷、直冷是主动式的,这三者的别在于换热介质的不同。
自然冷却:
自然冷却没有额外的装置进行换热。例如比亚迪旗下早期的秦,唐,宋,E6,腾势等采用磷酸铁锂电芯的车型上都采用了自然冷却。而后期采用三元锂电池的车型则采用液冷方式。
风冷:
风冷采用空气作为换热介质。常见的有两种,第一种可以称为被动风冷,直接采用外部空气换热。第二种则为主动风冷,可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统。
液冷:
液冷采用防冻液(比如乙二醇)作为换热介质。办法中一般会有多路不同的换热回路,例如,雪佛兰沃兰达具有散热器回路、空调回路、PTC回路,电池管理系统依据热管理策略进行应和调节和切换。
直冷:
直冷采用制冷剂作为换热介质,制冷剂能在气液相变过程中吸收了大量的热,相比冷冻液而言换热效率可提升三倍以上,更快速的将电池系统内部的热量带走。直冷系统具有系统紧凑、重量轻以及性能好的优势。但是此系统是一个双蒸发器系统、系统没有电池制热、没有冷凝水保护、制冷剂温度不易控制且制冷剂系统寿命差。
为什么车用动力锂离子电池包要冷却系统?
车用动力锂离子电池包采用冷却系统的用途是,通过对动力锂离子电池冷却或加热,保持动力锂离子电池较佳的工作温度,以改善其运行效率并延长动力锂离子电池的寿命。
从电池充放电的基本原理分解。学过物理都了解,电池充电实际是在补充电池内部的电子,而放电则是在消耗电池内部的电子,无论是充电还是放电都会伴随着电子的剧烈运动,这种剧烈运动带来的结果就是热效应,而且这种热效应是无法避免的,除非电池内部没有电子运动。综上所述,从锂离子电池包的性能和整体构造来看,将来的电池恐怕也难以摆脱冷却系统。因此,将来的锂离子电池使用的冷却系统肯定要比今朝的简单但仍不可缺少。