锂电池是目前新能源车使用的动力电池。动力电池的能量密度高,大倍率充放电时产热明显,这主要还是尤其内阻跟电化学极化原因产生的,现有的技术主要是对其降温保证电池在一个稳定温度下工作。
锂电池的佳工作温度为20~40℃,局部温度高于80℃会失控导致电池烧毁,因此每个动力电池都有自己的一套热管路系统。目前研究的冷却方式也比较多,主要有空气冷却,液体冷却,相变材料冷却,热管冷却。
目前商业化的锂电池冷却技术主要是空气冷却和双回路液冷。空气冷却是通过自然风强制对流换热,当电池容量增加后散热效果不佳。大容量电池一般都是液冷,液冷主要是跟汽车的空调系统共用,通过空调系统给载冷剂降温,载冷剂再通过泵循环给电池降温。此种方案主要担心载冷剂腐蚀性,液体泄露造成短路。目前冰河冷媒LM-8载冷剂无腐蚀,在动力电池方面有了相应的应用。
动力电池的冷却流道特点是长宽比大,宽度一般小于1mm已属于微通道的范畴,传统的汽车冷却液为乙二醇类溶液,其粘度大,热边界层大,不利于微通道换热,且电池内的温度场容易分部不均,造成电池的效率下降及寿命减少。LM-8型载冷剂单位容积载冷量大,在-40~40℃内粘度变化很小,尤其适合在北方使用的新能源汽车动力电池,在长时间低温环境下,可以保证载冷剂的循环量和流道的流场均匀性,部分死角可以通过引射实现循环,让电池运行时各个点的温度不超过佳温度区。提升电池的效率和稳定性,为电池的热管理系统提供有利的保障。