為了提高整車性能，使電池組發(fā)揮最佳的性能和壽命，就需要優(yōu)化電池包的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)高溫和低溫的電動(dòng)汽車電池包熱管理系統(tǒng)BTMS。

隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)汽車工業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、降低排放、能源危機(jī)和低碳發(fā)展的挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為降低汽車工業(yè)石油依賴和排氣污染的唯一途徑，中國(guó)政府為了推進(jìn)新能源汽車工業(yè)，發(fā)布了一系列發(fā)展規(guī)劃、財(cái)政補(bǔ)貼和稅務(wù)鼓勵(lì)計(jì)劃，促進(jìn)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。

電池組是電動(dòng)汽車的主要儲(chǔ)能部件，由鋰電池組成，直接影響到電動(dòng)車的性能。由于車輛上裝載電池的空間有限，正常運(yùn)行所需的電池?cái)?shù)目也較大，電池會(huì)以不同倍率放電，并以不同生熱速率產(chǎn)生大量熱量，再加上時(shí)間累積以及空間影響將會(huì)聚集大量熱量，從而導(dǎo)致電池組運(yùn)行環(huán)境溫度情況復(fù)雜多變。電池包內(nèi)溫度上升嚴(yán)重影響電池組的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、循環(huán)壽命、充電可接受性、電池包功率和能量、安全性和可靠性等。如果電動(dòng)汽車電池組不能及時(shí)散熱，將導(dǎo)致電池組系統(tǒng)的溫度過高或分布不均勻，其結(jié)果將降低電池充放電循環(huán)效率，影響電池的功率和能量發(fā)揮，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控，影響系統(tǒng)安全性與可靠性;另外，由于發(fā)熱電池體的密集擺放，中間區(qū)域必然熱量聚集較多，邊緣區(qū)域較少則增加了電池包中各單元之間的溫度不均衡，這將造成各電池模塊、單體性能的不均衡，最終影響電池性能的一致性及電池荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)的準(zhǔn)確性，影響到電動(dòng)汽車的系統(tǒng)控制。

鋰電池產(chǎn)生熱量

鋰電池內(nèi)部反應(yīng)過程

鋰離子電池工作原理本質(zhì)上是內(nèi)部正負(fù)極與電解液之間的氧化還原反應(yīng)，在低溫下電極表面活性物質(zhì)嵌鋰反應(yīng)速率減慢、活性物質(zhì)內(nèi)部鋰離子濃度降低，這將引起電池平衡電勢(shì)降低、內(nèi)阻增大、放電容量減少，極端低溫情況甚至?xí)霈F(xiàn)電解液凍結(jié)、電池?zé)o法放電等現(xiàn)象，極大的影響電池系統(tǒng)低溫性能，造成電動(dòng)汽車動(dòng)力輸出性能衰減和續(xù)駛里程減少。此外，在低溫環(huán)境下充電容易在負(fù)極表面形成鋰沉積，金屬鋰在負(fù)極表面積累會(huì)刺穿電池隔膜造成電池正負(fù)極短路，威脅電池使用安全，電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)低溫充電安全問題極大的制約了電動(dòng)汽車在寒冷地區(qū)的推廣。

因此為了提高整車性能，使電池組發(fā)揮最佳的性能和壽命，就需要優(yōu)化電池包的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)高溫和低溫的電動(dòng)汽車電池包熱管理系統(tǒng)BTMS。