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Electric vehicle battery

电动汽车电池系统全面热管理的重要性

Posted 07 11月 2024 by Jessica Sundberg, Market Product Manager – ePower, Storage & Clean Energy

随着电动汽车(EVs)的普及,其电池系统中有效的热管理解决方案需求变得前所未有的重要。这些系统主要由锂离子(Li-ion)电池单元组成,具有高能量密度、长寿命周期以及快速充放电的优越组合。然而,锂离子电池的电化学特性使其容易产生热量,这对安全性、性能和寿命构成了重大挑战。

为什么热管理对电动汽车电池至关重要?

由于锂离子电池能够在单次充电后为车辆提供数百英里的续航,已彻底改变了电动汽车行业。然而,这种适用性的特性也需要高效的热管理。原因如下:

  • 电化学热生成:锂离子电池内部反应在充电、放电和车辆运行期间产生大量热量。如果没有适当的冷却机制,这些热量会积聚,导致性能下降。
  • 易燃电解质成分:锂离子电池中的电解质由有机化合物组成,具有高度易燃性。这增加了热失控的风险,即过多的热量会触发不可控的化学反应,可能引发难以扑灭的火灾。

锂离子电池及其对温度的敏感性

温度波动在锂离子电池的老化和效能中起着重要作用。当温度降至0°C以下时,电池会迅速退化,其供电能力也会减弱。在低于-40°C的极端寒冷环境下,电池故障成为现实问题。相反,过热会加速老化,减少电池容量,并可能触发热失控事件,威胁整个系统的安全。

电动汽车电池热管理的关键优势

  1. 散热:适当的热管理系统能够散发锂离子电池产生的多余热量,防止局部热点的形成,这些热点可能会影响性能或导致危险故障。
  2. 过热电池隔离:在多电池组中,至关重要的是要隔离过热电池的热量,以防止可能导致系统故障或火灾的链式反应。
  3. 增强结构支撑:除了温度调节外,热管理材料如导热胶粘剂还为电池组件提供结构支撑,提高整体系统的完整性。
  4. 防止电池老化不均:温度变化会导致单个电池老化速率不同,导致电池组内出现不平衡。热管理系统确保所有电池的老化和性能均匀。
  5. 电气绝缘:有效的解决方案还能够隔离电池组件,防止电弧放电,这可能会损坏敏感部件或带来安全风险。

先进热管理解决方案在电动汽车安全中的作用

电动汽车严重依赖导热材料,以确保不仅是效率,还有安全。这些解决方案对于在常规操作中散热、隔离故障电池和防止热失控事件至关重要。随着电动汽车的普及,集成先进的热管理技术对电动汽车电池系统的安全性、可靠性和寿命至关重要。

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