在电动汽车中,冷却系统主要分为两部分:一是对动力系统的驱动电机、车辆控制器和DC/DC等部件冷却,二是对供电系统的动力电池和车载充电器冷却。本篇探讨动力电池冷却系统。
锂金属负极具有超高的的理论比容量(3860 mAh/g),极低的氧化还原电位(-3.04 V)和较低的质量密度,因而被视作下一代高能量密度可充电电池(>500 Wh/Kg)的终极负极材料。
纯电动车相比燃油车,内燃机和变速器变成电机和减速器,而且增加了巨大的动力电池系统,如图1。所以电动车在空间布置、重量分布、高压电安全、动力电池防护等方面都与燃油车有很大差异。
动力电池组的性能决定于电池单体的性能,但绝不是单体电池性能的简单累加。由于单体电池性能不一致的存在,使得动力电池组在电动汽车上进行反复使用时,产生各种问题而导致寿命缩短。
随着乘用车IP67的要求成为必须,动力电池系统可供选择的冷却方式范围被严重收窄。在比较成熟的冷却方式中,风冷除了想办法与其他热传递手段配合使用外,已经基本被排除在乘用车电池包应用范畴以外。
动力电池是电动汽车的能量来源,在充放电过程中电池本身会伴随产生一定热量,从而导致温度上升,而温度升高会影响电池的很多工作特性参数,电池热管理系统是关键。
从铅酸电池、镍氢电池,再到锂离子电池(锂电池),车用动力电池也走过了漫长的过程。目前已经量产的锂电池,其主要差异在产品的外形和正极材料,以下所阐述的分类对比正是围绕这两个方面来展开。
锂离子电池的工作原理出发,正极、负极、电解液和隔膜等多种构成,且部分材料和工艺均为多孔结构,外加不可避免的副反应产气,都决定了开展对约束压力对动力电池尤其是软包电池电化学等性能影响的研究是极为必要的。
近期新能源电动车连续发生多起自燃起火事件,给电动汽车安全再次敲响了警钟。专家指出,电池热失控是动力电池起火主要原因。
提到Al2O3,很多人都会自然而然想到目前常用的隔膜表面涂覆有Al2O3用以提高隔膜的热收缩性,进而提升电池的安全性能。
随着动力电池能量密度的不断提升,传统的三元材料NCM622逐渐无法满足高能量密度动力电池的设计需求。