Koolance 散熱器在電動汽車中的應用（一）

電動汽車、智能汽車是目前最熱的行業(yè)，那么這個行業(yè)中的最大的痛點是什么？沒錯，

它就是里程焦慮?。?！夏天不敢開空調(diào)，冬天不敢開暖氣，Why? 擔心電池沒電啊。

那么，我們今天就從電動汽車的電池構(gòu)造入手，看看是什么影響了電池的續(xù)航性能。

目前電動汽車可以使用的電池從廣義上講主要可分為：化學電池和物理電池。

一、化學電池：

基本是目前電動汽車領域應用最為廣泛的電池種類，如鎳氫電池、鋰離子電

池、鋰聚合物電池、燃料電池等都屬于這一范疇。目前使用最廣泛的“磷酸鐵鋰

電池”和“三元鋰電池”，均屬于鋰聚合物電池，都是化學電池。

從結(jié)構(gòu)角度上講，其可進一步分成蓄電池及燃料電池兩大類別，我們目前所

見的絕大多數(shù)電動車都采用化學蓄電池技術進行驅(qū)動，如豐田普銳斯、特斯拉、

寶馬 i3 等等。

二、物理電池：

顧名思義，就是依靠物理變化來提供、儲存電能的電池統(tǒng)稱，如超級電容、

飛輪電池等都屬于物理電池的家族成員。飛輪電池是上世紀 90 年代提出的一種

新概念電池，也屬于物理電池的一種。簡單來說就是利用類似飛輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生能

量的原理來實現(xiàn)自身充放電的。不過飛輪電池僅作輔助能源使用，其功能類似于

我們常見的制動能量回收系統(tǒng)。

汽車的電池和電子產(chǎn)品的電池一樣，在工作的過程當中都會放熱，同時由于電池包處

于一個相對封閉的環(huán)境，就會導致電池的溫度上升得更快。這點就像我們的手機電池一樣，

用久了手機就變成“暖手寶”了。而對于電池而言，過熱、溫度過高，帶來的后果也是不

可估量的，輕者會影響到電池的性能，嚴重的時候熱量不散發(fā)出去還會出現(xiàn)自燃、爆炸，

非常危險。

對于大部分純電動汽車而言，對電池組進行散熱，目前最成熟的就是”風冷”以及”

水冷”兩種形式。

一、風冷：

成本低，靠車輛行駛撞風，與大氣進行熱量交換，在室外氣溫較高時，散

熱效果并不理想，而且在電池組溫度低時，無法實現(xiàn)加熱效果。

二、水冷：

與燃油車上的“水冷”系統(tǒng)一致，依靠冷卻液這種介質(zhì)進行散熱。雖然成本

較高，但散熱效果好，還能通過溫控系統(tǒng)，在電池組溫度低時實現(xiàn)加熱效果。

汽車動力電池板一般由多個串聯(lián)/并聯(lián)的電池模組構(gòu)成，經(jīng)過電池托盤、水冷散熱系

統(tǒng)、阻燃隔熱防護層和電池蓋板等組件封裝而成：

在電池組系統(tǒng)的內(nèi)部設置有水冷裝置，由水冷板、水管和導熱墊等組成。冷卻液一般

為水和乙二醇的混合物，并且每只 18650 電芯附近均布置有冷卻管路，以保證每個電芯

都能充分被冷卻，冷卻管路與電芯間填充有絕緣導熱的膠質(zhì)材料，固化后非常堅硬，導熱

的同時還可以充分保護電池。 在這些因素的共同作用下，電芯可以將熱量快速傳遞至外

部環(huán)境，并在電池系統(tǒng)內(nèi)部保持熱平衡。從而保證電池性能的穩(wěn)定

現(xiàn)在電動車用的電池主要是“磷酸鐵鋰電池”和“三元鋰電池”，均屬于化學電池，

對環(huán)境溫度比較敏感，主要表現(xiàn)如下：

（1） 在低溫條件下，鋰電池的性能會下降，電池容量會隨著氣溫的下降而變小。 鋰

電池在低于 0℃的氣溫條件下充電，會使鋰離子無法順利完成負極嵌入，從而

造成析鋰，使電池產(chǎn)生不可逆的損壞，甚至可能因析鋰形成的鋰枝晶刺破電池

隔膜而出現(xiàn)短路燃燒。

（2） 在高溫條件下，鋰電池在 55℃以上的環(huán)境下以 1C 的充電速度連續(xù)充放電 50

次以上，電池容量明顯下降，電池壽命相應縮短。當環(huán)境溫度超過 60℃，電池

就會因溫升過大而產(chǎn)生過熱燃燒、爆炸的風險。

研究表明，鋰電池最佳的工作溫度為 18-25℃左右，在此溫度區(qū)間，鋰電池的性能

最穩(wěn)定，使用壽命也最長。因此，電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）就顯得尤為重要，

及時對電池的溫度進行檢測并實時干預，就可以把電池的溫度控制在合理的范圍之內(nèi)，大

大增加汽車的安全性和電池的穩(wěn)定性，從而保證了續(xù)航里程。 成立于 2000 年的美國

Koolance Inc.公司，專門從事“液冷”散熱系統(tǒng)的研究和開發(fā)，其一體式散熱器

ALH-2000, ERM-3K3UC、EXC-900 等系列產(chǎn)品，充分考慮了各種工況中的散熱要求，

是智能電池管理系統(tǒng)的得力助手，特別是 Koolance ALH-2000 散熱器，還特地增加了

1000W 的加熱功能，可對電池進行加溫保護，特別適合在寒冷的地區(qū)使用.

通過機器內(nèi)置的 Koolance System Monitor 軟件,就可對各個監(jiān)測點的溫度、流量、

轉(zhuǎn)速等各項指標進行實時監(jiān)測，便于對電池的溫度進行實時干預，是 BMS 系統(tǒng)開發(fā)人員

的助攻神器 ! Koolance 中國經(jīng)銷商網(wǎng)址 http://www.koolance.com.cn

審核編輯 黃宇