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新能源汽车电池热管理环节及方案

特普生科技 特普生科技 2023-01-09 13 90

新能源汽车对温度变化较为敏感,合适的工作温度区间在15℃-35℃。电池热管理系统通过冷却或加热的方式对电池系统进行温度控制,直接关系到电池的安全、性能及寿命。随着技术的发展,新能源汽车的能量密度越来越高,电池容量越来越大,为缩短充电时间,快充和超级快充得到渗透。大电流快充带来的是电池更大的发热量和更高的能耗,电池热管理系统的重要性因而更加显著。

电池包用温度传感器

动力电池的热管理包括低温预热、高温散热、阻燃隔热等环节。电池温度较低时需进行预热,提升电池温度至合适区间,确保低温下电池的充电、放电性能。电池温度较高时应进行有效散热,防止产生热失控事件。减少电池组内的温度差异,不出现局部过热现象,防止高温位置处的电池过快衰减,降低电池组整体寿命。实现单体电池或模组之间的阻燃隔热处理,延长电芯失火到PACK起火的时间。

环节方案原理备注
低温预热电池包内加热电池包内加热设备加热,包括PTC加热 片,金属丝加热膜(如硅胶加热膜,挠性也加热膜等)、石墨烯加热膜

加热效果好,速度快,成本低,但存在电池温升不均勾现象;

PTC加热片通常采用铝制,存在与电池贴合不够紧密情况导致热量损失;

加热膜贴合更紧密,但对电池色内的散热结构有一定要求,安全性略差于PTC加热片;

流体循环加热在电池包内结构上,设计利于散热的水道,使用单独的电池包内PTC加热液体,进行循环加热加热效果好,散热分布均匀,安全可靠,成 本相对较高
高温散热自然冷却没有额外的装置进行换热结构简单,成本低,但散热性能较弱
风冷采用空气作为换热介质,被动风冷直接采用外部空气换热,主动风冷可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统成本低,系统简单,但系统密封性差,导致升温效率低,同时无法有效均衡温度
液冷采用冷却液(比如乙二醇等)作为换热介质,方案中一般会有不同四路通过制冷和换热两条回路在满足功能型需求上有一定优势,在换热能力、换热一致性、 PACK 密封性等方面都有不错表现,但成本高
直冷采用制冷剂(相变材料)作为换热介质降温效果最好,但无法通过相变材料加热, 且对系统控制的要求比较高
阻燃隔热泡棉在采用献包的企业应用较多同时起到缓冲和隔热效果
气凝胶在方形电芯之间应用较多安全性高,但成本也较高


特普生主营温度传感器NTC热敏电阻传感器模块及一体化解决方案,特普生拥有发明专利5项,实用新型27项,保留不公开技术2项,是国内唯一拥有全尺寸全自动单端玻封机、单端热敏电阻测试机的具有芯片设计能力的源头实业,特普生温度传感器,特别好的温度传感器。

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