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电池也怕热,新能源汽车电池的不同散热方式对比

新能源说(稿源) 2023-2-22 10:57 No.20870

化学电池和人类一样,里面发生着温和的化学反应,所以电池对温度的要求和人体也相似,在15~35摄氏度之间,电池的状态更好。目前市面上带动力电池的汽车,散热方式有很多种。

电池也怕热,新能源汽车电池的不同散热方式对比

一、风冷

最常见的散热方式就是风冷,很久以前的一些小型电动车,比如日产聆风,由于功率较小电池发热不大,就采用了风冷电池。现如今已经很少有纯电车型采用风冷散热,大部分都存在于混合动力汽车以及几款插电混合动力汽车。比如丰田混动车型,几乎都采用风冷散热。

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风冷电池内部包含了鼓风机,它从车厢内吸气吹向电池组,进气口一般设置在后排座椅下方或B柱中部。可想而知,这种冷却系统非常依赖于车厢内的空调冷气,所以炎热的夏天开混动车,别忘记把空调温度打低一些,给电池降降温。

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二、水冷

大部分在售的纯电动汽车,几乎都采用水冷散热。水冷散热的重要部件就是水冷板,一块或多块水冷板中排布着无数水路,冷却液在水道里循环,带走热量。

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在方形电池中,水冷板一般平铺在电池底部;在圆柱电池中,水冷板一般穿插在电池之间的缝隙,特斯拉就是如此,更多的水冷板更短的回路,冷却效果也均匀。

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在软包电池中,水冷板最理想的位置是夹在2片软包电池之间,但这样会增加重量降低能量密度,目前只有少数汽车这样散热,比如通用集团的插电混动车型velite 5和微蓝6。

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电池冷却液从出水管引出之后,会通过一个换热器冷却,换热器的一端是水路,另一端,则引入了汽车空调的冷媒,冷媒在换热器中吸热气化迅速带走热量,冷却液降温后再回到电池散热循环中。

有心的读者已经发现了,水冷电池不仅是间接给电池冷却,还要通过换热器间接向大气中排热,散热效率很低,但胜在冷却效果温和、绝缘性好,目前在大电池中被广泛使用。

三、冷媒直冷

除了液冷,像比亚迪phev、宝马phev等车型采用冷媒直冷。
所谓直冷,就是空调直接冷却,电池冷却板相当于蒸发器,并联在车载空调系统中。

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这种结构相比液冷更加简洁,有利于降本和轻量化,但内部压力高达三四百千帕,冷却板内毛细管路长,对技术要求高。
冷却效果剧烈,一般只用在插电混动或者小型电动车上,如比亚迪海豚。大电池需要大面积的冷却板,容易造温度却不均匀,对电池不利。

目前部分混合动力汽车也采用直冷,比如广汽传祺的钜浪混动。

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四、浸泡冷却

这种冷却是非常高端的冷却手法,把电芯浸泡在循环的冷却液中,不仅吸热效果更强,散热均匀性还好,有利于降低电池内部的温度梯度,保证电池衰老一致性,从而制止因部分电池提前衰老而出现过充等高风险现象。

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但浸泡冷却迟迟得不到推广,因为它对冷却液的绝缘性提出了非常高的要求,虽然有些冷却液本身是绝缘的属性,但混入杂质后很容易出现导电现象。目前采用浸泡冷却的电动汽车,仅有还未量产的法拉第未来FF91。

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