電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)

胡可月

摘要：動(dòng)力電池在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中相應(yīng)的功率非常地大，然而當(dāng)處于持續(xù)放電狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)使其工作性能得不到有效保障。在這樣的情況下通過(guò)熱管理系統(tǒng)作用的正常發(fā)揮可以有效降低電動(dòng)電池上發(fā)的電量，通過(guò)風(fēng)冷、液冷等一系列技術(shù)對(duì)其進(jìn)行合理化降溫，從而在最大程度上保障動(dòng)力電池的實(shí)際應(yīng)用性能。本文對(duì)當(dāng)前電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)進(jìn)行了全面分析，希望通過(guò)本文可以為相關(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;動(dòng)力電池;熱管理;技術(shù)

引言：

隨著科技的不斷向前發(fā)展以及電動(dòng)汽車在實(shí)際應(yīng)用中所具有的一系列優(yōu)勢(shì)當(dāng)前電動(dòng)汽車在我國(guó)的銷售量變得越來(lái)越高，電動(dòng)車由于其優(yōu)異的性能取得了極大的運(yùn)用。然而由于種種因素的影響，電動(dòng)汽車在使用中電動(dòng)電池所存在的熱安全問(wèn)題對(duì)電動(dòng)汽車的使用造成了一定的影響。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車在實(shí)際應(yīng)用中最為重要的儲(chǔ)能裝置以及動(dòng)力來(lái)源對(duì)其安全性能以及使用性能等一系列參數(shù)都有著很高的要求。就一般情況而言，動(dòng)力電池在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中要想使其性能能夠得到充分保障，最佳的工作溫度在15～40萬(wàn) 40℃這一范圍之內(nèi)。通過(guò)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)作用的正常發(fā)揮可以通過(guò)各類傳感器對(duì)電池的使用狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控。當(dāng)電池溫度出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)熱動(dòng)力系統(tǒng)可以及時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行散熱或者是加熱保溫，使電池組溫度時(shí)刻處于最佳的溫度狀態(tài)區(qū)間內(nèi)。同時(shí)通過(guò)熱管理技術(shù)的合理利用，可以使動(dòng)力電池各個(gè)組成單元的散熱處于均勻的狀態(tài)當(dāng)中。本文對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的發(fā)展進(jìn)行了全面分析，并且對(duì)冷卻系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行了有效總結(jié)。

1動(dòng)力電池?zé)峁芾矸绞?/p>

為了有效保障電動(dòng)力電池的功能，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)大量的研究為其配備了多種熱管理方式，具體有空氣冷卻、液體冷卻等等。其中PCM冷卻方式和熱管冷卻是由于技術(shù)上的不成熟，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在實(shí)際工程中應(yīng)用數(shù)量相對(duì)比較少。而傳統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)例如空氣冷卻、液體冷卻等無(wú)法滿足動(dòng)力電池的實(shí)際使用需求因此也很難應(yīng)用。

2空氣冷卻

空氣冷卻式動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中由于技術(shù)應(yīng)用簡(jiǎn)單，因此該種方法當(dāng)前在動(dòng)力系統(tǒng)熱管理工作中依然有一定的利用價(jià)值。根據(jù)空氣冷卻具體方式的不同，可以將其進(jìn)一步分為串行通風(fēng)以及并行通風(fēng)兩大分式。一般而言空氣冷卻系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造過(guò)程當(dāng)中需要投入的經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低，且該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中并不存在漏液這一風(fēng)險(xiǎn)，因此在實(shí)際工程中取得了極其廣泛的應(yīng)用。但是該項(xiàng)技術(shù)由于本身所具有的劣勢(shì)，換熱效率極其低下。隨著動(dòng)力電池溫度的升高，風(fēng)扇消耗的功率將會(huì)進(jìn)一步增加。因此人們?yōu)榱诉M(jìn)一步保障該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果，采取了大量的優(yōu)化方式對(duì)風(fēng)道以及進(jìn)出風(fēng)口進(jìn)行了有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3液體冷卻

液體冷卻系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中為了有效提高冷卻效果，一般采用一些液流質(zhì)對(duì)熱量進(jìn)行吸收以及散發(fā)。相對(duì)于風(fēng)冷系統(tǒng)，液冷系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中擁有的換熱系數(shù)更高，冷卻速度更快。然而由于液冷系統(tǒng)本身所具有的劣勢(shì)在生產(chǎn)中需要投入的成本較大，且該系統(tǒng)在應(yīng)用中對(duì)密封性的要求極高。因此液冷系統(tǒng)很難做到輕量化生產(chǎn)。當(dāng)前人們對(duì)于液體流道布置以及尺寸冷卻介質(zhì)材料等都有了非常深入的研究。結(jié)合冷卻系統(tǒng)的具體冷卻方式的區(qū)別，可以進(jìn)一步將其分為接觸式以及非接觸式冷卻。當(dāng)前人們依然以冷卻流道的布置選型作為研究工作進(jìn)行的重點(diǎn)。有研究人員采取直接接觸液冷，通過(guò)三進(jìn)一出的冷卻液流到對(duì)電池組進(jìn)行有效散熱。直接接觸式液冷系統(tǒng)在應(yīng)用中有著漏液的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)冷卻介質(zhì)的絕約性要求極高。為此在工程實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中一般采用的都是非接觸式液冷系統(tǒng)、液冷板作為當(dāng)前動(dòng)力電池冷液系統(tǒng)。發(fā)展的主要方向有回字形蝸牛交叉型液冷板、內(nèi)置斜翅型液冷板等等。有研究人員通過(guò)雙液冷板的布置方案極大地優(yōu)化了電池包溫度分布不均的問(wèn)題。

綜合文章上面所描述的內(nèi)容，對(duì)于液體冷卻技術(shù)要想使其應(yīng)用效果得到有效保障，在今后的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中不僅要結(jié)合各類學(xué)科知識(shí)對(duì)其冷卻流道進(jìn)行有效的優(yōu)化，此外還應(yīng)當(dāng)研究出具有更高冷卻效率的冷卻介質(zhì)。除了傳統(tǒng)的水以及乙二醇之外，還有更為新鮮的納米液體等等。冷卻系統(tǒng)雖然在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中擁有極其極高的冷卻效率，但是對(duì)密封性的要求也非常高。

4相變材料冷卻

相變材料（PCM）冷卻系統(tǒng)是通過(guò)相變材料在相變中吸收或釋放大量潛熱來(lái)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行溫度處理的。就當(dāng)前而言，相變材料大致可以分為三大類型，分別為有機(jī)類、無(wú)機(jī)類以及復(fù)合相變材料等。石蠟、硬脂酸、聚乙二醇是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的相變材料。其中石蠟由于無(wú)毒無(wú)腐蝕性且價(jià)格較為便宜是當(dāng)前研究工作在實(shí)際進(jìn)行中關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。為了有效克服無(wú)機(jī)相變材料在實(shí)際應(yīng)用中具有的腐蝕性以及導(dǎo)熱系數(shù)低等問(wèn)題，研究者們經(jīng)過(guò)大量的研究最終開(kāi)發(fā)出了復(fù)合相變材料。在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中可以再將這兩者優(yōu)勢(shì)充分的結(jié)合起來(lái)，且同時(shí)有效地克服了這其余兩項(xiàng)材料在應(yīng)用中所具有的缺點(diǎn)，使得相變材料的實(shí)際使用范圍得到了進(jìn)一步的增大。

5動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)

基于本文對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的綜合分析，對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)如何預(yù)測(cè)如下：

首先，大部分動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)依然采用取液冷。但是傳統(tǒng)的冷卻介質(zhì)冷卻效率更低，因此不利于輕量化設(shè)計(jì)工作。為此研究人員需要進(jìn)行大量工作研究出更低成本且具有更高傳熱效率的冷卻介質(zhì)。

其次，將兩種及以上的冷卻方式結(jié)合起來(lái)，例如空氣冷與熱管結(jié)合?？諝饫渑c相變材料結(jié)合等。從而尋找出一種最佳的冷卻結(jié)組合，有效保障冷卻效果。

6結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家政策的大力扶持，當(dāng)前電動(dòng)汽車的使用范圍變得越來(lái)越廣。在這樣的情況下有必要進(jìn)一步提高熱管理系統(tǒng)的冷卻加熱效率，全面優(yōu)化動(dòng)力電池的使用性能。

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