在電動(dòng)汽車中,電池放電會(huì)產(chǎn)生熱量,放電的速度越快,產(chǎn)生的熱量就越多。電池基于電壓差的原理工作,在高溫下,內(nèi)部的電子會(huì)被激發(fā),從而減小電池兩側(cè)的電壓差。如果沒有冷卻系統(tǒng)將其保持在工作范圍內(nèi),電池將停止工作,如果內(nèi)部溫差較大,可能會(huì)導(dǎo)致每個(gè)電芯的充放電率不同,從而降低電池組的性能。如果電池過(guò)熱或電池組中的溫度分布不均勻,則可能會(huì)出現(xiàn)潛在的熱穩(wěn)定性問題,例如容量下降、熱量失控及火災(zāi)爆炸等,面對(duì)危及生命的安全問題,電動(dòng)汽車行業(yè)不斷創(chuàng)新以改進(jìn)電池冷卻系統(tǒng)。
一個(gè)研究小組比較了四種不同的鋰離子軟包電池冷卻方法:空氣、間接液體、直接液體和翅片冷卻系統(tǒng)。結(jié)果表明,保持相同的平均溫度,空冷系統(tǒng)需要比其他方法多2至3倍的能量;間接液體冷卻系統(tǒng)溫度爬升的最低;翅片冷卻系統(tǒng)增加了約40%的電池重量。間接液體冷卻是一種比直接液體冷卻更實(shí)用的形式。
在液體冷卻系統(tǒng)中,電池是否浸沒在液體中,或者液體是否通過(guò)管道泵送來(lái)劃分直接冷卻和間接冷卻。
直接冷卻系統(tǒng)將電池組與冷卻液直接接觸,市場(chǎng)上目前還沒有汽車使用該系統(tǒng),此方案處于研發(fā)階段,由于需要新型冷卻劑,直接冷卻更難實(shí)現(xiàn)。且電池與液體接觸,冷卻液需要具有低導(dǎo)電性或無(wú)導(dǎo)電性。
間接冷卻系統(tǒng)類似于ICE冷卻系統(tǒng),兩者都通過(guò)一系列金屬管循環(huán)液體冷卻劑。然而,冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在電動(dòng)汽車中看起來(lái)會(huì)有很大不同,實(shí)現(xiàn)冷卻溫度的均勻性和冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)取決于電池組的形狀,每個(gè)汽車制造商都會(huì)有所不同。
由于電動(dòng)汽車的廣泛使用,對(duì)電池壽命和輸出功率也有了更高的要求,為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)需要能夠在電池組更高速率充電和放電情況下將熱量從電池組中轉(zhuǎn)移出去。雖然一些公司已經(jīng)使用間接冷卻電池組,但仍需要對(duì)電池組和冷卻劑進(jìn)行持續(xù)的研究和開發(fā),以提高電動(dòng)汽車的安全性。