鋰電池熱管理單元及鋰電池熱管理系統

1.本實(shí)用新型涉及鋰電池溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種鋰電池熱管理單元及鋰電池熱管理系統。 背景技術(shù)： 2.鋰離子電池具有體積小，容量及功率大的優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電動(dòng)汽車(chē)的主要儲能及供能元器件。需要注意的是，鋰離子動(dòng)力電池理想的工作溫度范圍是15～35℃，這樣才能保持其安全性和循環(huán)穩定性，同時(shí)，電池模塊之間的最大溫差應該在5℃以下才可以避免溫差對鋰電池產(chǎn)生不良影響。然而，在鋰電池內部電化學(xué)反應過(guò)程中，會(huì )發(fā)生放熱現象和溫度變化。如果鋰電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)向外界釋放，電池的溫度會(huì )因為熱量積累而急劇升高，從而對電池的性能、壽命和安全產(chǎn)生不利影響，因而成為制約鋰電池發(fā)展的重要障礙之一。鋰離子電池性能下降的特征是容量和功率損失，前者是因為電池內部的活性物質(zhì)轉化為非活性相，后者是因為阻抗的增加。更為嚴重的是，如果熱量繼續堆積并突破電池的最高安全溫度，電池將進(jìn)入自加熱過(guò)程。此時(shí)若不能對電池進(jìn)行有效的散熱，將會(huì )形成熱失控事故，導致電池的自燃和爆炸等事故，嚴重影響車(chē)輛和乘客的安全。此外，電池組各單體電池間溫度不均衡也是降低電池的循環(huán)壽命甚至導致熱失控的主要原因之一。隨著(zhù)人們對電動(dòng)汽車(chē)續航里程要求的不斷提高，就需要能量密度更大的電池和更多的電池單體，而快速加速、長(cháng)放電周期或快速充電等情況均會(huì )使電池產(chǎn)生大量的熱量，這對電池散熱提出了更高的要求。因此，經(jīng)濟有效的鋰電池熱管理系統(btms)就顯得非常重要，是解決制約鋰電池熱量累積和溫度不均勻的關(guān)鍵途徑。 3.目前，傳統的強制空氣冷卻、直接/間接液體冷卻的btms在汽車(chē)應用領(lǐng)域得到了廣泛的研究。由于自然對流風(fēng)冷一般不能滿(mǎn)足電池冷卻的要求，因此需借助于風(fēng)機通過(guò)強制空氣對流進(jìn)行冷卻。而強制對流氣體冷卻系統往往包含復雜的管道、風(fēng)扇和閥體等，需要額外的能量來(lái)驅動(dòng)。另外，有的汽車(chē)使用預調艙內空氣用于加熱/冷卻電動(dòng)汽車(chē)，如本田insight和prius。但是僅僅使用風(fēng)扇進(jìn)行空氣冷卻會(huì )消耗大量的電池儲存能量，這些缺點(diǎn)會(huì )限制空氣冷卻系統應用到具有更大容量和更長(cháng)續航里程的電動(dòng)汽車(chē)電池組。與空氣冷卻相比，液體冷卻能夠更好地控制電池溫度，且電池組的溫度分布更均勻。但對驅動(dòng)冷卻液循環(huán)的電動(dòng)泵要求高，能量消耗大，對電池包的密封性要求較高，且增加了泵、冷卻液管道等部件，結構更復雜，重量更大。新型的相變材料(pcm)熱管理系統是利用相變材料的蓄熱過(guò)程