QDSJ062_汽车动力电池热管理系统与技术开发_35页_3mb

汽车动力电池热管理系统技术报告总结

一、热管理开发背景

• 电芯特性：
  • 小圆柱电芯：产热集中于中心，结构紧凑导致散热不均，温差达33℃。
  • 大方形电芯：中间温度升高更快，极耳集中问题显著。
  • 软包电芯：循环中温场不均，产生内应力。
• 开发意义：
  • 提高电池性能、寿命和可靠性。
  • 散热目标：温差控制在5℃以内。

二、国内外热管理技术现状

• 国际领先技术：
  • 国外通过蛇形管冷却圆柱电芯，接触面积优化。
  • 软包电池应用水冷板设计，提升热管理效率。
• 国内代表技术：
  • 采用圆柱液冷方案，温差降低至5℃。
  • 硅胶加热片加热，加​​热时间短，温度均匀性<3℃。

三、热管理技术实现

• 关键设计：
  • 导热材料：导热硅胶片关键参数：导热系数48 W/m·K，压缩率控制。
  • 液冷板设计：平​​面式、蛇形管、集成式等多种结构对比，导热率高者如均热板（37℃）优先。
• 冷却液要求：
  • 导热系数高，绝缘良好，凝固点低。
  • 常用冷却液：水/乙二醇混合液，硅油，氟化液。

四、热管理产品与技术

• 产品技术：
  • 加热系统：加热片温差<3℃，轻质高能密度。
  • 恒温系统：目标温差5℃，可持续高温（45~55℃）。
  • 导热体材料：石墨、均热板优先，成本与导热平衡。
• 技术亮点：
  • 晶格插拔技术：圆柱电池，结构模块化，无需焊接，寿命长。
  • 隔热材料：气凝胶材料优异有用价值。

五、有益热管理效果

• 实验结果：
  • 热泵实验：温差控制在5℃左右，温度稳定。
  • 仿真数据：流体仿真压差偏差小，温度仿真与实际相符。
• 实​​验循环测试：
  • 3次充放循环：电池包温差5℃。
  • 加热实验：从-20℃到0℃，热平衡。

六、后续技术方向

• 微热管技术：高导热、均匀分布，流体安全。
• 浸没式液冷技术：工质无毒，泄漏风险小，提高散热均匀性。
• 材料创新：
  • 绝缘材料（玻璃棉、气凝胶）用于电池箱。
  • 导热飞溅材料，提高热管理效率。

总结

通过热管理系统优化设计（如蛇形管冷却、晶格插拔结构），共同温差被有效控制。优化方案的热阻小、保温性强，大幅提升电池性能和寿命。