随着越来越多的参与者进入电动汽车市场,汽车制造商需要一些帮助他们在竞争中脱颖而出的东西。对于许多人来说,答案是行驶距离更长,功率输出更大,充电时间更快的车辆。

然而,将电池推得越来越远会产生后果。其中之一是产生过多的热量。

热管理已成为汽车制造商和供应商的热门话题。那是因为最佳的电池性能取决于防止电池组过热或过冷。

博世负责电动汽车热管理的系统工程主管Dana Nicgorski说:“我们正在努力将电池温度保持在……接近人类(舒适)水平。”“电池基本上是在人类温度下感到高兴的。”

在行驶过程中,当电流流出时,电池会发热;在充电过程中,尤其是在电源流入时,尤其是在快速充电过程中,电池会发热。电池组周围的环境条件也会使电池发热。

“随着时间的流逝,在高温下,您会失去容量,失去可靠性,并且如果您有热失控,您实际上可能会着火,”热界面材料供应商汉高的高级科学负责人Sanjay Misra说。

“您的油箱加油时不会变热。排油时,开车时,油箱不会变热。因此,EV电池,锂离子电池是一种特殊的“储气罐”,因为如果充满它们,给它们充电,它们会变热,而充电得越快,它们就会变得越热。底特律会议。

“我们谈论的是一个爆炸性系统,它具有非常严格的温度限制,它们都紧密地包装在车辆中,而您却坐在其中,所以这是一个挑战。”

从顶部顺时针方向:唐纳森(Donaldson)的双级电池排气孔系列;戈尔的低压排气孔; NeoGraf的散热材料

哪种冷却方法最好取决于汽车制造商和车辆结构。选项包括空气冷却,直接或间接液体冷却,制冷剂,甚至是“相变材料”,它们通过熔化和再固化来吸收和释放热量。

“在接下来的几年中,我们真的认为液体冷却-基本上是乙二醇-水混合冷却板-我认为这将是冷却它的主要方式,”米斯拉说。

热量管理

行驶距离很大程度上取决于电池组的能量密度。但是您需要能够尽可能快地将热量散发出去。如果没有足够的热量管理,快速充电会导致电池过热,从而损坏电池。

尼古尔斯基说:“人们希望他们的车辆能够相对较快地恢复射程。”“快速充电在一定程度上受到我们对电池进行热管理的能力的限制。”

如果细胞过热过多,它们可以在相邻细胞中引发相同的反应,从而引起多米诺骨牌效应或“繁殖”反应。那是热失控。

一些供应商正在寻找排气的答案。

戈尔汽车产品公司创建了一种用于电池组的低压排气孔,该排气孔使用了一种柔性的防水膜,该膜可以膨胀并释放因过热而产生的额外压力。

唐纳森公司(Donaldson Co.)的双级电池通风口首先在均衡压力的同时防止污染物进入电池,然后沿受控方向迅速地从电池内部释放热量和气体。

不同的方法

杜邦的热管理方法包括电池到电池的绝缘隔板,防止热量从初始电池传播到相邻电池以及轻巧的隔热火焰屏障。

一些供应商正在研究备用电池组材料。

NeoGraf Solutions建议使用由石墨而不是铝制成的散热器来更快地冷却电池。

应用工程经理Bret说:“使用石墨,您可以帮助电池组制造商实现他们的目标:快速充电目标,电池寿命目标,每次充电英里目标以及任何安全防传播目标。”微调。

对于所有这些解决方案,热量管理都归结为改善电动汽车的安全性,续航里程和驾驶员体验。尼古尔斯基说:“信息是要实施能够使用户期望车辆能够满足其需求的快速充电的热系统。”

但是LG密歇根州化学技术中心首席执行官Denise Gray警告说,该行业仍处于解决热管理问题的早期阶段。

格雷在Shift事件中说:“我仍然希望在该领域寻求更多创新。”

她说,这包括从细胞化学的角度看问题。“如果可以的话,我们可以做些什么化学方法来使其具有更高的耐热性?...我正在寻找下一个,下一个技术。