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浅谈新能源汽车动力电池热管理的重要性

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发表时间:2017-03-29 15:05来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

前言


  新能源汽车采用电池作为动力源,目前人们最关心的是动力电池系统的安全性和电池的续航能力。动力电池系统是一个综合电池技术、电控技术、结构设计技术和热能分析技术的复杂体系,本文探讨动力电池系统热管理的重要性以及对新材料的要求。


  一、新能源电动汽车的工作原理及动力电池系统结构:


  (1)工作原理:蓄电池→电流→电力控制器→电动机→电力传动系统→驱动汽车行驶


新能源电动汽车电池结构


  由蓄电池输出电流(电能)通过控制器驱动电动机运转,电动机输出的转矩经传动系统带动车轮向前或后退。


  (2)一种典型的动力电池系统结构图


动力电池系统结构图


  二、电池热管理的重要性


  动力电池系统热量主要是电池工作过程中电芯所产生的,因此,电池动力系统的热管理即为电池包热管理。电池包中热量累积会造成各处温度不均匀从而影响电池单体的一致性,降低电池充放电循环效率,影响电池的功率和能量发挥,严重时还将导致热失控,影响系统安全性与可靠性。因此,为了使电池组发挥最佳的性能和寿命,需要对电池进行热管理,将电池包温度控制在合理的范围内,以保证电池动力系统稳定运行。


  三、电池热管理方式


  常见的热管理方式有:


  1、从控制性的角度,热管理系统可以分为主动式、被动式两类。


  2、从传热介质的角度,热管理系统又可以分为:空气冷却式热管理、液体冷却式热管理,以及相变蓄热式热管理。


  然而不管是哪种热管理方式都离不开新材料对电池热管理的贡献。


电池热管理方式


  国产新能源汽车电池包热管理上采用的新材料主要是有机硅灌封胶,通过在电芯周围填充导热有机硅灌封胶,将电芯产生的热量传导至电池板,还起到固定、减震、粘接的作用,再通过电池板将热量传导到空气中。另外模块部分采用的电池板常采用金属材料如铝材、合金等,具有较高的强度和导热性能,不仅可以支撑固定电池包,及时传导出内部热量达到散热需求,还能防止外界火花、可燃物进入电池包。


  四、新能源汽车电池热管理对新材料的要求


  (1)导热灌封胶


  灌封胶比重在1.90g/cm3,这大大影响了汽车载荷,影响了续航能力,因此,只有开发出更低比重,更高导热,更低粘度的汽车动力电池用灌封胶,才能助力新能源汽车实现轻量化、安全的目的。


  (2)电池板——导热工程塑料


  铝材、合金等金属密度大,如果用改性塑料制作电池板,则可有效减轻电池动力系统重量。同时,改性塑料还具有加工性能优异、易成型、耐酸碱腐蚀等特点,作为汽车材料界的宠儿,改性塑料必须满足汽车材料“强度、刚度、硬度”的要求,还需具有良好的导热性能和阻燃性能,才能保障汽车的安全性,从而实现“以塑代钢”。


导热工程塑料


  常用在汽车上的改性塑料有改性PP、改性PA,纯PP、PA的导热系数约0.2W/m*K,电池板用改性PP和改性PA的导热性能需达到0.6W/m*K以上。我司推出FTC-PP环保型导热剂,该导热剂由导热性能较好的金属氧化物为基础原料,经表面形貌修饰和特殊改性处理而得,在PP中分散性好,具有良好的相容性,加工性能好,导热性能优异。在PP中添加50%该导热剂,体系导热系数可达到0.8W/m*K。


  同时,我司也推出PA用导热剂系列,包括FTC-105MQ、FTC-305、FTC-433。该系列导热剂针对客户不同的应用要求添加不同份数,可达到0.4-1.5W/m*K导热率;同时,配方中添加部分溴锑或氮磷阻燃剂,还可制备导热阻燃PA。


低比重灌封胶用导热剂


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