“冷卻，加熱，保溫，缺一不可。”

隨著電動汽車的普及，其環(huán)境溫度要求越來越高，雖然動力電池一般在20-30度的范圍內(nèi)工作最佳，但其面臨的環(huán)境往往是-30度到70度甚至更加嚴(yán)苛。這個時(shí)候，電池的熱管理系統(tǒng)就發(fā)揮了關(guān)鍵作用，它是保證動力電池使用性能，安全性以及壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一。

動力電池?zé)峁芾碇饕譃槿齻€內(nèi)容：

在電池溫度較高時(shí)進(jìn)行冷卻，防止電池?zé)崾Э?

在電池溫度較低時(shí)進(jìn)行加熱，確保電池低溫下的充電性能和安全性;

對電池系統(tǒng)進(jìn)行保溫，提高電池?zé)峁芾硇?，減少熱管理能耗。

也就是既要經(jīng)得起火煉，又要耐得住嚴(yán)寒，動力電池需要上演“冰與火之歌”。

冷卻

電池溫度過高，會造成電池循環(huán)壽命降低，同時(shí)電池在充放電過程中也會發(fā)熱，存在失火等風(fēng)險(xiǎn)。此外，電芯之間的溫差也會使電池一致性降低。因此，電池冷卻系統(tǒng)對于保證電池壽命，安全性和一致性至關(guān)重要。

按照冷卻方式劃分，可以將冷卻系統(tǒng)分為被動冷卻系統(tǒng)，即直接將電池?zé)崃颗懦鲕圀w;主動冷卻系統(tǒng)，即通常具有一個內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)電池內(nèi)部溫度進(jìn)行主動調(diào)節(jié)。

根據(jù)傳熱介質(zhì)不同，冷卻系統(tǒng)還可以分為：自然冷卻，強(qiáng)制風(fēng)冷，液冷和制冷劑直冷。

目前業(yè)界大部分采用的是液冷/主動冷卻系統(tǒng)。下圖為特斯拉ModelS液冷系統(tǒng)：

加熱

動力電池(鋰離子電池)在低溫下充電時(shí)，鋰離子容易在負(fù)極片上形成鋰結(jié)晶(析鋰)，鋰結(jié)晶沉積會刺穿隔膜造成電池內(nèi)短路。為了避免這樣的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，需要對動力電池低溫下進(jìn)行加熱。

目前常見的加熱方法有：電加熱膜加熱，PTC加熱和液熱。以后文章我們會專門討論，這里不詳說。

保溫

很容易理解，電池在低溫時(shí)需要加熱，在高溫時(shí)需要冷卻，那么高效的保溫系統(tǒng)是不可或缺的。

電池保溫設(shè)計(jì)主要針對的是保溫材料的選擇以及對模組/箱體的隔熱設(shè)計(jì)。這里不再具體展開。

最后，需要指出的是，仿真分析在動力電池?zé)峁芾碇邪l(fā)揮著重要的作用。仿真分析能夠減少開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，為實(shí)物設(shè)計(jì)提供參考。目前動力電池?zé)峁芾矸抡嬉呀?jīng)比較成熟，可對電芯產(chǎn)熱，溫升，以及電池?zé)釄隽鲌觯嘧兊冗M(jìn)行很好的預(yù)測。