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同种汤浅蓄电池不同模块化方式的比较

2020-08-03 21:16:49新闻来源:http://www.wu0.cc/

同种汤浅蓄电池不同模块化方式的比较:

汤浅蓄电池包有时是由许多单体电池组成的汤浅蓄电池模块组成的。单体电池的热特性各不相同, 在它们组成汤浅蓄电池模块后,由于组合数量,排列方式以及封装方式不同汤浅蓄电池模块的热特性也差异很大。因此我们在选取恰当单体电池的同时还要考虑组成模块的方式、单体电池数量、电池摆放排列和封装方式等。



我们对一组生热量较小的用于EV的力神棱柱形液态锂离子汤浅蓄电池组在无通风状态下的温度场进行仿真热分析。模拟满充电池在1C恒流放电至截止电压状态下的汤浅蓄电池组(模块)温升情况。

理想的汤浅蓄电池包温度场分布。即假设保证每个汤浅蓄电池表面与外界的热交换边界条件相同。

实际上汤浅蓄电池成组密集摆放,四周与中心的散热条件不同。各个汤浅蓄电池表面散热边界条件不同,从而造成整体存在温差,即中间产生热量集聚温度高,边缘温度低的现象。

少量单体电池组成汤浅蓄电池模块后,温度不均衡相对较小。组成模块的单体电池数量越大,热量集聚的现象越明显。如图6所示,当大量单体电池密集摆放就会出现较大的温度不均匀性,汤浅蓄电池包内汤浅蓄电池模块内单体电池温差就会越大,有45℃之大。而少量单体电池组成汤浅蓄电池模块密集摆放在一起,温差只有1℃左右。



此类汤浅蓄电池属于发热量较小的应用于EV的小容量汤浅蓄电池,并且是在发热量较小的车辆运行状态下没有采取强制冷却的汤浅蓄电池模块。实际车辆行驶中汤浅蓄电池运行情况复杂, 发热量大幅增加。对于发热量较大的应用于PHEV的大容量汤浅蓄电池,单体电池电流较大,生热率更高,密集摆放后造成的温度不均衡现象就会更加明显。模块间,单体电池间的温差将会加大。 严重影响汤浅蓄电池的一致性 ,同时还造成安全隐患,这使得汤浅蓄电池模块整体性能大幅降低。这时就必须进行有效的汤浅蓄电池模块热管理,采取风冷和液冷,必要时还要采取性能更佳的相变材料作为传热介质来进行热管理。因此我们在选取合理的单体电池类型后还要根据汤浅蓄电池特性选取恰当的模块化方式,选取合适的单体电池数量、摆放排列方式以及模块封装方式等。



汤浅蓄电池包应该合理设计才能发挥出汤浅蓄电池的最佳性能,还要考虑到机械,包装,电,热,安全,监测和控制多方面以及与车辆其它部分的接口等问题。我们在选取汤浅蓄电池时,就应该充分考虑到选取合适的类型、恰当的模块化模式、合适的排列摆放以及封装方式。我们可以看出汤浅蓄电池的选取对汤浅蓄电池包的性能有很大的影响,严重时会导致汤浅蓄电池包的性能下降、成本升高、并且具有安全隐患等。同时也迫切需要汤浅蓄电池制造商的协同努力, 制造出最适用于电动汽车使用的汤浅蓄电池