鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:771次 | 2021年02月09日
磷酸鐵鋰離子電池組工作時(shí)如何解決散熱問題
磷酸鐵鋰離子電池組發(fā)熱原因
鋰離子電池大部分是易燃、易揮發(fā)的非水溶液組成,這個(gè)組成體系相比水溶液電解質(zhì)組成的電池有更高的比能量和電壓輸出,符合用戶更高的能量需求。因?yàn)榉撬芤弘娊赓|(zhì)本身易燃、易揮發(fā),浸潤在電池內(nèi)部,也形成了電池的燃燒根源。
因此上述兩種電池材料的工作溫度都不得高于60℃,但現(xiàn)在室外溫度已接近40℃,同時(shí)電池本身產(chǎn)熱量大,將導(dǎo)致電池的工作環(huán)境溫度上升,而假如出現(xiàn)熱失控,情況將十分危險(xiǎn)了。為了防止變成燒烤,給電池散熱就尤為重要了。
磷酸鐵鋰離子電池的振實(shí)密度較低,也正是這一特點(diǎn)決定了磷酸鐵鋰離子電池在電動(dòng)工具方面上的使用有所成效,相對來講假如將磷酸鐵鋰離子電池應(yīng)用在手機(jī)上,那么它的弊端則暴露無遺,最為明顯的一個(gè)缺點(diǎn)就是容量不足。在工作的時(shí)候,磷酸鐵鋰離子電池組難免會出現(xiàn)熱量,一般來講,磷酸鐵鋰離子電池組的工作環(huán)境是-50℃到+80℃之間,但是實(shí)際情況中,磷酸鐵鋰離子電池組在工作的過程中以及國祚過程之后都是要出現(xiàn)熱量的,所以,我們最好將磷酸鐵鋰離子電池組的溫度控制在+50攝氏度之下,然而磷酸鐵鋰離子電池組最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是關(guān)于低溫的耐性很低,通俗的講就是磷酸鐵鋰離子電池組不耐低溫,所以盡量不要在超過的溫度范圍內(nèi)工作。
不管磷酸鐵鋰離子電池組是在高溫下工作還是低溫下工作,兩種情況都會對磷酸鐵鋰離子電池組出現(xiàn)較大的損耗,因?yàn)榱姿徼F鋰離子電池組長期在高溫下工作,雖然從化學(xué)角度來講有利于電極材料的轉(zhuǎn)換,但是上面也講到磷酸鐵鋰離子電池組重要應(yīng)用于電動(dòng)工具方面,所以其放電量是很大的,雖然磷酸鐵鋰離子電池組具有耐高溫的特點(diǎn),但是長期在高溫下工作也是會對磷酸鐵鋰離子電池組有一定的影響,最為常見的就是使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)電池組的容量明顯下降,關(guān)于此種情況,這是所有二次電池的通病,而磷酸鐵鋰離子電池在這方面的損耗還是相對較低的。
磷酸鐵鋰離子電池組工作時(shí)散熱問題解決方法
動(dòng)力磷酸鐵鋰離子電池組散熱有主動(dòng)和被動(dòng)兩種,兩者之間在效率上有很大的差別。被動(dòng)系統(tǒng)所要求的成本比較低,采取的措施也較簡單。主動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些,且要更大的附加功率,但它的熱管理更加有效。不同導(dǎo)熱界面材料的傳熱介質(zhì)的散熱效果不同,空冷和液冷各有優(yōu)劣。
采用氣體(空氣)作為導(dǎo)熱絕緣材料傳熱介質(zhì)的重要優(yōu)點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕,有害氣體出現(xiàn)時(shí)能有效通風(fēng),成本較低;不足之處在于:與電池壁面之間換熱系數(shù)低,冷卻速度慢,效率低。目前應(yīng)用較多。
采用液體作為傳熱介質(zhì)的重要優(yōu)點(diǎn)有:與電池壁面之間換熱系數(shù)高,冷卻速度快;不足之處在于:密封性要求高,質(zhì)量相對較大,維修和保養(yǎng)復(fù)雜,要水套、換熱器等部件,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。在實(shí)際的電動(dòng)大巴應(yīng)用中,由于電池組容量大、體積大,相對來講功率密度比較低,因此多采用風(fēng)冷方法。而關(guān)于普通乘用車的電池組,其功率密度則要高得多。相應(yīng)的,它對散熱的要求也會更高,所以水冷的方法也更加普遍。
影響磷酸鐵鋰離子電池組一致性的因素
1)原材料的品質(zhì):特別是磷酸鐵鋰材料系新生事物,其制造設(shè)備、合成工藝都不安全成熟、品質(zhì)易出現(xiàn)波動(dòng),導(dǎo)致電池產(chǎn)品一致性受到影響。
2)生產(chǎn)環(huán)境:磷酸鐵鋰離子電池做誒一個(gè)化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產(chǎn)品,其生產(chǎn)環(huán)境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求,假如沒有控制到位,電池品質(zhì)將出現(xiàn)波動(dòng)。
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