鉅大LARGE | 點擊量：636次 | 2019年06月28日
鋰電池的這些事兒，你了解多少？
按照鋰電池的能量密度換算，1kg的鋰電池能夠一次性釋放出的能量相當于100克的TNT炸藥，而且，鋰電池非常敏感，不管是你手機、筆記本還是電動車里的鋰電池都有可能變成一顆炸彈，而引爆它的前提條件就一個，那就是鋰電池的熱失控。
可能大部分人都知道
電池短路會導致鋰電池爆燃
其實，短路也是鋰電池熱失控的誘因之一
所有電池爆燃事故
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
本質上都可以歸咎于鋰電池組的熱失控
熱失控，簡單的理解就是
當鋰電池散熱不良
積聚熱量到一定溫度
電池說爆就爆！
手機時間用久會發(fā)熱
但是手機只用一塊電池
散熱效果好
但是
電動車電池組由無數電芯堆疊！
拉著幾十斤“炸藥”開車？鋰電池的這些事兒，你了解多少？
比如說，特斯拉ModelS
電池組由7000多節(jié)18650鋰電池組成
散熱就成了大問題！
電池熱管理有多重要
造電池的比造汽車的明白多了
當初特斯拉向松下買電池的時候
松下的態(tài)度就非常堅決
松下：
你連基本的熱管理措施都沒有
誰給你的勇氣做電池組！
后來，特斯拉拿出熱管理方案
松下松了口，但也約法三章
哎！
鋰電池就是這樣一個嬌貴的東西
溫度太低，不行！
低溫工作電池活性差
輸出電量減少
還會減少電池使用壽命
溫度太高，也不行！
一旦熱失控就是天大的悲劇
18650鋰電池屬于NCA三元鋰電池
這種電池雖然能量密度大
但引起熱失控的溫度卻不超過200℃
熱管理系統(tǒng)的作用就是把電池伺候好
——
把電池的溫度保持在一個合適的范圍內
通常這個溫度在30℃左右
而且，要非常靈敏和可靠
對于電動車而言
相比“三電”系統(tǒng)關乎到廠商的“臉面”
熱管理系統(tǒng)關乎的是廠商的“良心”
因為它涉及消費者生命財產安全
以剛才提到的特斯拉為例
ModelS采用的是一套液態(tài)熱管理系統(tǒng)
扁平的冷卻管道在電池組內S形布置
通過水和乙二醇混合的冷卻劑將熱量帶走
拉著幾十斤“炸藥”開車？鋰電池的這些事兒，你了解多少？
特斯拉電池組中的冷卻水道（箭頭所示）
在該系統(tǒng)中
根據電池溫度的不同
電池組的冷卻液可以切換不同的回路
既可利用車頭散熱交換器為電池進行降溫
也能用電動機工作產生的溫度來加熱電池
特斯拉ModelS車頭散熱交換器
同時管控7000多節(jié)電池非常困難
不得不說特斯拉在電池熱管理方面的確有一手
但先進的系統(tǒng)有時候難免也會出現(xiàn)紕漏
拉著幾十斤“炸藥”開車？鋰電池的這些事兒，你了解多少？
近期連續(xù)的幾次特斯拉ModelS自燃都和電池熱失控有關，作為應對，今年5月份，特斯拉在線升級了熱管理系統(tǒng)。
雖然特斯拉在熱管理方面有一套辦法
但天生為小型電器準備的18650鋰電池
有一處先天不足
那就是因為圓柱形表面積太小
導致的圓柱形電池天生散熱性能不佳
而專門為電動車打造的
軟包電芯和方形電芯
在散熱上則有著天然優(yōu)勢
寧德時代和比亞迪分別是最大的軟包電池和方形電池供應商，這個寧德與上汽開發(fā)的電池組，扁平軟包電芯更便于散熱，而軟包電芯之間采用了“芯片”級液冷片，進一步強化電池熱管理性能。
電池液態(tài)熱管理系統(tǒng)也被稱為液冷系統(tǒng)
在液冷系統(tǒng)之外
風冷和直冷
都是是電動車常用的電池熱管理手段
風冷是最早的電池熱管理手段
風冷相比液冷
就好像吹風扇對比沖涼
散熱效果完全沒得比
隨著電動車性能的不斷提升
純電動車正在逐漸摒棄風冷
風冷目前主要被用于電池組較小的
油電混動和低性能電動車上
豐田THS油電混動系統(tǒng)的電池組即采用了風冷系統(tǒng)
直冷是利用制冷劑的氣液轉化帶走熱量
其原理類似于空調
冷卻效果最好
但成本也最高
目前只有部分豪華品牌電動車采用
奔馳最新純電動車型就采用了直冷電池組
時至今日液冷正在成為電池熱管理的主流
隨著電動車整體性能的提升
液冷電池組已下探到價位較低的電動車上
起售價11.98萬的名爵EZS采用了液冷電池組
寫在最后
對能量的利用和管控能力，是人類文明的體現(xiàn)，鋰電池作為一種能量密度極高的儲能手段，目前依然是最理想的電動車驅動方式之一，雖然一起起電動車自燃事故讓大家對鋰電池談虎色變，但就好比汽油車油箱里的汽油，盡管危險，但目前的技術手段已能夠將其穩(wěn)妥的駕馭，同樣的，目前鋰電池熱管理技術已經成熟，但與此同時，需要的是廠商對鋰電池熱管理以及對消費者生命財產安全滿懷敬畏之心。
