1.本實(shí)用新型涉及鋰電池溫度控制技術(shù)領(lǐng)域,更具體地涉及一種鋰電池?zé)峁芾韱卧颁囯姵責(zé)峁芾硐到y(tǒng)。
背景技術(shù):
2.鋰離子電池具有體積小,容量及功率大的優(yōu)點(diǎn),逐漸成為電動(dòng)汽車的主要儲(chǔ)能及供能元器件。需要注意的是,鋰離子動(dòng)力電池理想的工作溫度范圍是15~35℃,這樣才能保持其安全性和循環(huán)穩(wěn)定性,同時(shí),電池模塊之間的最大溫差應(yīng)該在5℃以下才可以避免溫差對(duì)鋰電池產(chǎn)生不良影響。然而,在鋰電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)過程中,會(huì)發(fā)生放熱現(xiàn)象和溫度變化。如果鋰電池在充放電過程中產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)向外界釋放,電池的溫度會(huì)因?yàn)闊崃糠e累而急劇升高,從而對(duì)電池的性能、壽命和安全產(chǎn)生不利影響,因而成為制約鋰電池發(fā)展的重要障礙之一。鋰離子電池性能下降的特征是容量和功率損失,前者是因?yàn)殡姵貎?nèi)部的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為非活性相,后者是因?yàn)樽杩沟脑黾?。更為?yán)重的是,如果熱量繼續(xù)堆積并突破電池的最高安全溫度,電池將進(jìn)入自加熱過程。此時(shí)若不能對(duì)電池進(jìn)行有效的散熱,將會(huì)形成熱失控事故,導(dǎo)致電池的自燃和爆炸等事故,嚴(yán)重影響車輛和乘客的安全。此外,電池組各單體電池間溫度不均衡也是降低電池的循環(huán)壽命甚至導(dǎo)致熱失控的主要原因之一。隨著人們對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程要求的不斷提高,就需要能量密度更大的電池和更多的電池單體,而快速加速、長放電周期或快速充電等情況均會(huì)使電池產(chǎn)生大量的熱量,這對(duì)電池散熱提出了更高的要求。因此,經(jīng)濟(jì)有效的鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(btms)就顯得非常重要,是解決制約鋰電池?zé)崃坷鄯e和溫度不均勻的關(guān)鍵途徑。
3.目前,傳統(tǒng)的強(qiáng)制空氣冷卻、直接/間接液體冷卻的btms在汽車應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的研究。由于自然對(duì)流風(fēng)冷一般不能滿足電池冷卻的要求,因此需借助于風(fēng)機(jī)通過強(qiáng)制空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻。而強(qiáng)制對(duì)流氣體冷卻系統(tǒng)往往包含復(fù)雜的管道、風(fēng)扇和閥體等,需要額外的能量來驅(qū)動(dòng)。另外,有的汽車使用預(yù)調(diào)艙內(nèi)空氣用于加熱/冷卻電動(dòng)汽車,如本田insight和prius。但是僅僅使用風(fēng)扇進(jìn)行空氣冷卻會(huì)消耗大量的電池儲(chǔ)存能量,這些缺點(diǎn)會(huì)限制空氣冷卻系統(tǒng)應(yīng)用到具有更大容量和更長續(xù)航里程的電動(dòng)汽車電池組。與空氣冷卻相比,液體冷卻能夠更好地控制電池溫度,且電池組的溫度分布更均勻。但對(duì)驅(qū)動(dòng)冷卻液循環(huán)的電動(dòng)泵要求高,能量消耗大,對(duì)電池包的密封性要求較高,且增加了泵、冷卻液管道等部件,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,重量更大。新型的相變材料(pcm)熱管理系統(tǒng)是利用相變材料的蓄熱過程
聲明:
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