發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 10:09

　　以24 Ah、3.65 V三元軟包裝鋰離子動(dòng)力電池為研究對(duì)象,對(duì)電池單體不同工況充放電熱特性、電池模塊散熱方案及基于液體的電池包熱管理系統(tǒng)進(jìn)行研究。隨著充放電倍率增大和環(huán)境溫度的降低,電池發(fā)熱功率增大,溫升顯著增加;電池模塊散熱設(shè)計(jì)中,采用電池側(cè)邊散熱的質(zhì)量輕、成本低,相比于采用大面散熱,充放電溫升和純冷卻溫差分別降低2.1℃和0.5℃;采用液體熱管理的電池包具有良好的熱特性,-20℃低溫加熱,溫差為7.9℃,溫升速率為0.52℃/min,40℃下1.5 C快充,最高溫度為47.9℃,最大溫差為3.9℃。 

【文章來(lái)源】：電池. 2020,50(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

電池單體溫度傳感器布置位置

電池模塊是電動(dòng)車輛電池包的重要組成單元，由電池單體通過(guò)一定的串并聯(lián)方式連接而成。電池模塊的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電池包的熱管理性能具有重要作用。在大倍率充放電的過(guò)程中，電池產(chǎn)熱功率較大，如果得不到有效疏散，會(huì)導(dǎo)致電池溫度持續(xù)升高，造成使用性能下降和壽命損耗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生熱失控。以24 Ah三元軟包裝鋰離子電池為研究對(duì)象，電池單體以3并8串連接方式組成電池模塊，設(shè)計(jì)兩種不同的散熱方案，t1、t2、t3分別為3個(gè)采溫點(diǎn)，采用T型熱電偶(上海產(chǎn))，如圖2所示。方案一、二如圖2所示，在兩只單體電池大面之間設(shè)置散熱板，電池產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱板傳導(dǎo)至冷卻系統(tǒng)。由于軟包裝電池單體四周存在封印邊，電池底部無(wú)法與散熱板形成良好接觸，產(chǎn)生的熱量先橫向傳導(dǎo)至散熱板，再由散熱板縱向傳導(dǎo)至導(dǎo)熱墊，然后傳導(dǎo)至液冷板，最終被循環(huán)液通過(guò)對(duì)流換熱帶走。方案二在單體電池之間不設(shè)置散熱板，在電池底部和液冷板之間填充導(dǎo)熱硅脂。產(chǎn)生的熱量直接縱向傳導(dǎo)至導(dǎo)熱硅脂，再傳導(dǎo)至液冷板，最后被循環(huán)液通過(guò)對(duì)流換熱帶走。

目前，基于液體電池包熱管理系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外車企得到廣泛應(yīng)用。以3并92串電池包(包括3個(gè)3并16串模塊、2個(gè)3并18串模塊和1個(gè)3并8串模塊)為研究對(duì)象，根據(jù)液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)流程如圖3所示，設(shè)計(jì)一款軟包裝鋰離子電池包熱管理系統(tǒng)，主要包括液冷板、管路系統(tǒng)、導(dǎo)熱硅脂和隔熱墊。如圖3所示，液冷板和管路系統(tǒng)構(gòu)成液體循環(huán)回路，導(dǎo)熱硅脂主要填充液冷板和模塊接觸縫隙，隔熱墊起到隔絕液冷板和電池箱體之間的熱量傳遞，減小熱量散失的作用。實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)主要包括LR8431-30數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、SDJ514A步入式高低溫箱(重慶產(chǎn))、BTS2000-800V/4×125A/4×100k W大功率充放電機(jī)(襄陽(yáng)產(chǎn))和LK3500冷卻水循環(huán)機(jī)(北京產(chǎn)，溫度范圍5～60℃，流量范圍2～25 L/min)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]某三元材料鋰離子電池低溫性能研究[J]. 郎春艷,羅卜爾思.  機(jī)械與電子. 2016(05)
[3]電動(dòng)車用鋰離子電池低溫性能研究[J]. 雷治國(guó),張承寧,李軍求,范廣沖,林哲煒.  汽車工程. 2013(10)



本文編號(hào)：3133119