隨著環(huán)保意識的加強和國家政策的扶持，在未來幾年，新能源電動汽車將會以迅猛的增長速度覆蓋在城鄉(xiāng)各大公路上。而作為電動汽車，最大的安全隱患就是動力電池的可靠性。比如在夏天40攝氏度和冬天零下幾十度的高低溫天氣，動力電池能否安全可靠的正常工作嗎？這就需要我們的研發(fā)工程師們在動力電池散熱上做足功課。

動力電池散熱成功案例

目前新能源汽車的主流電池以鋰電池為主，主要應(yīng)用于物流車及乘用車等領(lǐng)域，而客車則一般選用磷酸鐵鋰電池。

那我們該如何解決動力電池散熱問題呢？

電池包散熱有主動和被動兩種，兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統(tǒng)所要求的成本比較低，采取的措施也較簡單。主動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些，且需要更大的附加功率，但它的熱管理更加有效。

動力電池在結(jié)構(gòu)上處于一個相對封閉的環(huán)境，而工作時電流大，產(chǎn)生的熱量也大，這樣就直接會導(dǎo)致動力電池溫度升高，原因是鋰電池中的電解質(zhì)，電解質(zhì)在鋰電池內(nèi)部起電荷傳導(dǎo)作用，沒有電解質(zhì)的電池是無法充放電的電池。鋰電池大部分是易燃、易揮發(fā)的非水溶液組成，這個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。因為非水溶液電解質(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。因此不管是鋰電池或是磷酸鐵鋰電池，它們的工作溫度都不得高于60℃，但如果夏天室外溫度達到將近40℃，加上電池本身產(chǎn)生的熱量大，將導(dǎo)致電池的工作環(huán)境溫度上升，而如果出現(xiàn)熱失控，情況將十分危險了。為了避免類似情況發(fā)生，做好動力電池散熱就格外重要。

不同傳熱介質(zhì)的散熱效果不同，空冷和液冷各有優(yōu)劣。

采用氣體（空氣）作為傳熱介質(zhì)的主要優(yōu)點有：結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，有害氣體產(chǎn)生時能有效通風(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)的主要優(yōu)點有：

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，需要水套、換熱器等部件，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。

在實際的電動大巴應(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)冷方案。而對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，所以水冷的方案也更加普遍。

不同的電池包結(jié)構(gòu)傳感器會根據(jù)測溫點和需求來定。溫度傳感器會被放置在最具代表性、溫度變化幅度最大的位置，例如空氣的進出口位置以及電池包的中間區(qū)域。特別是最高溫和最低溫處，以及電池包中心熱量累積較厲害的區(qū)域。這樣有助于將電池的溫度控制在一個相對安全的環(huán)境，避免過熱和過冷對電池造成危險。

另外，就是電池隔膜的作用，主要是在狹小空間內(nèi)將電池正負級板分隔開來，防止兩極接觸造成短路，卻能保證電解液中的離子在正負極之間自由通過。因此隔膜就成了保證鋰離子電池安全穩(wěn)定工作的核心材料。

電解液是為了隔絕燃燒來源，隔膜是為了提高耐熱溫度，而散熱充分則是降低電池溫度，避免積熱過多引發(fā)電池?zé)崾Э亍Ｈ绻f電池溫度急劇升高到300℃，即使隔膜不融化收縮，電解液自身、電解液與正負極也會發(fā)生強烈化學(xué)反應(yīng)，釋放氣體，形成內(nèi)部高壓而爆炸，所以采用適合的散熱方式至關(guān)重要。

散熱原理及散熱方式介紹：

反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參數(shù)，當(dāng)熱量在物體內(nèi)部以熱傳導(dǎo)的方式傳遞時，遇到的阻力稱為導(dǎo)熱熱阻。對于熱流經(jīng)過的截面積不變的，導(dǎo)熱熱阻為為L/(k*A）。其中L為平板的厚度，A為平板垂直于熱流方向的截面積，k為平板材料的熱導(dǎo)率。

計算公式：R熱阻=L傳熱距離/（S傳熱面積xK導(dǎo)熱系數(shù)）

動力電池包風(fēng)冷結(jié)構(gòu)散熱方式介紹：

1：在電池模組一端加裝散熱風(fēng)扇，另一端留出通風(fēng)孔，使空氣在電芯的縫隙間加速流動，帶走電芯工作時產(chǎn)生的高熱量；

2：在電極端頂部和底部各加上XK-P系列導(dǎo)熱硅膠墊片，讓頂部、底部不易散發(fā)的熱量通過導(dǎo)熱硅膠片傳導(dǎo)到外殼上散熱，同時XK-P系列導(dǎo)熱硅膠墊片的高電氣絕緣和防刺穿性能對電池組有很好的保護作用。

風(fēng)冷模式很有效快速的散走電池模組工作時產(chǎn)生的熱量，保證電池模組穩(wěn)定有效的工作。

動力電池包液冷結(jié)構(gòu)散熱方式介紹：

1：電芯的熱量通過導(dǎo)熱硅膠片傳遞至液冷管，由冷卻液熱脹冷縮自由循環(huán)流動將熱量帶走，使整個電池包的溫度統(tǒng)一，冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時產(chǎn)生的熱量，使整個電池包在安全溫度內(nèi)運作。

2：導(dǎo)熱硅膠片良好的絕緣性能和高回彈韌性，能有效避免電芯之間的震動摩擦破損問題，和電芯之間的短路隱患，是水冷方案的最佳輔助材料。

此液冷方案采用S型導(dǎo)熱鋁管、在鋁管上貼附異型導(dǎo)熱硅膠墊片（在導(dǎo)熱硅膠片與電芯接觸面增加凸起條紋），讓電芯與導(dǎo)熱管之間接觸面更大，導(dǎo)熱效果和減震效果更好。

電芯溫度均衡，溫差小，電芯工作溫度能很好控制在安全溫度內(nèi)。