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动力电池冷却板技术路线介绍

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受益需求爆发和液冷渗透率提升:

锂离子电池的性能、寿命和安全性对温度较为敏感,热管理系统是保证电池持续有效工作的重要途径。电池冷却技术按照冷却媒介的不同主要分为空气冷却、液体冷却和相变冷却三类,空气冷却结构简单,成本较低,但换热效率低,均温性差;液体冷却比容大、换热系数高,是目前电动车最主流的冷却技术,同时在储能领域也加速渗透。 

冷却板是热管理系统的核心部件:

液冷系统零部件包括电池冷却器、电子膨胀阀、电子水泵、电池阀、液冷板等;其中液冷板通过冷却液在液流通道中循环流动传递走多余热量从而实现冷却功能,是液冷系统的关键部件。根据形状和结构的不同,液冷板可分为搅拌摩擦焊式、口琴管式、吹胀式和钎焊式等。其中,吹胀式成本低、换热效果、生产效率高,钎焊式在结构、重量和散热能力上具备一定优势。

锂离子电池的性能、寿命和安全性对温度较为敏感,热管理系统是保证电池持续有效工作的重要途径。

锂离子电池的最佳工作温度为25~40℃,电池在充放电过程中产生大量热,温度过高造成电池寿命降低并有热失控风险;温度过低导致电池容量减小、充放电效率降低,缩短续航里程。此外,若单体电池的温差超过5℃,根据木桶原理,电池组的性能和寿命将由最差的单体确定,其使用性能将大幅降低。

内部部件破损、外部使用不稳定等因素导致储能电池热失控,精准控制储能系统温度至关重要。

电池遭受滥用、内部部件受损等因素可能会导致热失控,从而释放有毒和可燃气体。单个电池单元中发生的热失控会迅速扩散,从而导致相邻电池单元的热失控级联,进而引起灾难性的火灾事件,给资产、设施和人身安全带来严重威胁。

热管理系统:液冷效率高、导热系数大,动力电池冷却的主流技术

电池冷却技术按照冷却媒介的不同主要分为空气冷却、液体冷却和相变冷却三类,其中液冷是动力电池冷却的主流技术,储能领域正加速应用。

空气冷却:结构简单,成本较低,但换热效率低,均温性差;在电动车中应用于小型功率车(A00和A0),储能领域基于通信基站的先发优势而占比最高。

液体冷却:冷却速度快、比容大、换热系数高,但结构复杂、成本较高;目前为电动车最主流的冷却方式,应用车型包括宝马i3、特斯拉、雪佛兰Volt、之诺、吉利帝豪等。

相变冷却:体积变化小、相变潜热大,但热导效率低、散热速度慢、成本高;目前处于研究阶段。

液冷板:电池液冷热管理系统中关键的零部件之一

动力电池冷却系统通过对动力电池组进行冷却或加热,保持动力电池组最佳的工作温度,以改善其运行效率并提高电池组的寿命。

冷却液式电池冷却系统利用板式换热器在空调系统中获得冷量,然后通过电动水泵、电池内部的冷却板和管路等部件将冷量带给发热的电池,使电池在适宜的温度范围内工作。

液冷系统部件包含较多,液冷板是电池液冷热管理系统中关键的零部件之一。

液冷系统零部件包括电池冷却器、电子膨胀阀、电子水泵、电池阀、液冷板等;其中液冷板通过冷却液在液流通道中循环流动传递走多余热量从而实现冷却功能,是液冷系统的关键部件。

液冷板:型式多样,冲压式、吹胀式冷却板市场份额逐渐提高

液冷板可分为搅拌摩擦焊式、口琴管式、吹胀式和钎焊式等。

吹胀式成本低、换热效果、生产效率高,钎焊式在结构、重量和散热能力上具备一定优势。

吹胀式为目前最主要的液冷板。

口琴管式液冷板因其换热效果一般而逐渐被冲压板式替代,据QYResearch预计,2021年冲压式液冷板销量约144万套,市场份额约为73%。

来源:电动新视界

电子通信储能控制
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首次发布时间:2023-06-16
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