新能源動力電池是如何散熱的？新能源動力電池散熱原理介紹
發布：諾豐導熱材料
時間：2022-03-11 13:54:54
動力電池是新能源汽車的重要核心部件，其不僅成本昂貴，決定着新能源汽車的造車成本，而且還決定了新能源汽車的續駛裏程，影響着消費者的用車感受。
新能源汽車所使用的動力電池是一種可充電的化學電池，它的充放電過程其實就是一個化學反應的過程，因而，動力電池在充放電過程中，會隨着化學反應的激烈程度而釋放出一定的熱量。我們知道，動力電池內部的負極、電解液和電池隔膜都是會燃燒的，而且電解液的燃點非常低，因此，新能源汽車巨大的動力電池包如果不做好熱管理工作的話，不但容易使電池損傷，而且非常容易引發燃燒事故。
動力電池包是由衆多的電芯組成的。電池廠商在生產動力電池時，往往會利用電池的特性進行散熱，比如圓柱電池之間空隙較大，方形電池的表面積較大等。另外，電池廠商還會通過以下方式來給動力電池散熱。
方式一：自然散熱。
就是利用高導熱材料做成散熱裝置（背矽膠布的導熱矽膠片應用方案比較廣泛），連接到動力電池包，用以帶走電池工作時產生的熱量，並自然散發到空氣中。這種散熱方式比較被動，散熱效果也不是很好，但成本較低。
方式二：風冷散熱。
就是在自然散熱的基礎上，加裝一個帶散熱片的風扇，以增加散熱面積和空氣流通速度的方式，使動力電池包內部的熱量能迅速散發出去。
1、在動力電池包一端裝置散熱風扇，另一端留出通風孔，使空氣在電芯的縫隙間加速流動，帶去電芯工作時產生的高熱量；
2、在電極頂部和底部各加上導熱矽膠片，讓兩端不易散發的熱量通過導熱矽膠墊傳導在金屬外殼上散熱，同時導熱矽膠片的高電氣絕緣和防刺穿性能對動力電池組有着很好的保護作用。
方式三：液冷散熱。
就是在動力電池包裏加裝一套液冷散熱器，並形成一個回路。電池產生的熱量傳遞給散熱器中的液體後，液體因熱傳遞而產生對流，使液體能在回路中自行流動，從而帶着熱量。
1、電芯的熱量通過導熱矽膠片傳遞到液冷管，由冷液熱脹冷縮的原理任意循環流動將熱量帶走，使整個動力電池包的溫度統一，而冷液強大的比熱容吸收電芯工作時產生的熱量，使得整個電池包在可靠溫度內動作；
2、導熱矽膠片良好的高回彈韌性和絕緣性能，能夠避免電芯之間產生的震動摩擦破損問題，和電芯之間的短路隱患，是水冷方案不錯的輔助材料。
方式四：制冷散熱。
就是利用制冷劑以氣液變化的過程作爲換熱介質，來使動力電池的溫度迅速下降。這種方式的散熱效果最好，成本也最高。
目前，新能源汽車動力電池以風冷散熱和液冷散熱這兩種方式居多。
動力電池工作電流大，產熱量大，同時電池包處于一個相對封閉的環境，就會導致電池的溫度上升。動力電池散熱有主動和被動兩種，兩者之間在效率上有很大的差別。被動系統所要求的成本比較低，采取的措施也較簡單。主動系統結構相對複雜一些，且需要更大的附加功率，但它的熱管理更加有效。
不同傳熱介質的散熱效果不同，空冷和液冷各有優劣。
利用導熱矽膠片作爲傳導熱量的介質的主要特點：在動力電池的電芯與電芯之間、電池模組與電池模組之間、電池模組與外殼安裝動力電池導熱矽膠片，此導熱矽膠片具有高導熱絕緣、減震、抗撕拉、填縫能力佳，使用壽命10年以上等特性，可以快速將熱源產生的熱通過導熱矽膠片快速傳導出去。
采用氣體（空氣）作爲傳熱介質的主要優點有：結構簡單，質量輕，有害氣體產生時能有效通風，成本較低；不足之處在于：與電池壁面之間換熱系數低，冷卻速度慢，效率低。目前應用較多。
采用液體作爲傳熱介質的主要優點有：與動力電池壁面之間換熱系數高，冷卻速度快；不足之處在于：密封性要求高，質量相對較大，維修和保養複雜，需要水套、換熱器等部件，結構相對複雜。
