动力电池,顾名思义就是用来提供动力的电池。目前,动力电池大致上可以分为两类:一类是铅酸蓄电池、镍镉蓄电池和锂离子蓄电池;另一类是燃料电池(包括氢氧燃料电池、固体氧化物燃料电池和甲醇重整制氢的乙醇)以及别的类型的混合动力汽车用发动机。
铅酸电池的历史最早可以追溯到1859年,技术发展最为成熟,且售价低廉。但是由于铅酸电池的比能量较低,航时有限,难以满足长途行驶的需求,与此同时其制造耗费大量的重金属元素,制备和回收过程易产生严重的污染,难以满足当今社会对于环境友好型产品的追求,因此,目前铅酸电池大多数都用在短距离行驶的公共交通领域,比如旅游观光车等。
镍镉电池是一种直流供电电池,镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。其内部力小,既内阻很小,可快充,又可为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,是一种非常理想的直流供电电池。
镍氢电池是由氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,常规使用的寿命也更长,并且对环境无污染,但价格比镍镉电池要贵好多。
锂离子电池是目前应用最为广泛的,最受研发机构及汽车厂商青睐的车用电池,由于其自放电率低,比能量高等优点,已成为各行各业的关注重点。目前常见的锂离子电池有磷酸铁锂电池、三元锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池等。
磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体标称电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。磷酸铁锂电池具有工作电压高、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点,但单位体积内的包含的能量较低。
三元锂电池也可以称为三元聚合物锂电池,电池的正极材料是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂。三元锂离子电池的特点是单位体积内的包含的能量大,电压更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,耐低温,循环性能更好,但热稳定性较差。
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有物理运动部件,故排放出的有害化学气体极少,常规使用的寿命长。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。
上文介绍了动力电池的种类,下文将帮大家了解动力电池的热管理和冷却介质。
由于动力电池运行过程中常常会带来高热量,这些热量如果不排出会对电池的寿命、续航乃至安全造成影响,所以针对动力电池散热痛点我们最终选择合适的冷却系统,目前市面上风冷和液冷占据热管理主流地位,但风冷的散热效率较为低下,已逐渐被散热效果强劲的液冷系统驱逐出市场,所以这里我们主要讲解液冷散热系统,目前液体动力电池冷却方式主要有两种形式:非间接接触式液体冷却方式和间接液体冷却方式。由于间接液体冷却方式能够采用粘度小且导热系数高的液体,因此其冷却效果比非间接接触式液体冷却方式更好,因此主要介绍间接液体冷却方式。【华清液冷】
间接液体冷却方式主要是在动力电池周围布置一定的部件,间接通过部件在液体与电池之间传递热量,例如通过水管与动力电池接触,液体在水管当中的流动,通过水管等部件实现电池与液体之间的能量交换。水板结构相比于其他间接冷却结构,水板冷却结构更简单,且更易安装。因此大部分厂家都选用水板冷却方式。
合肥华清高科液冷研发团队针对动力电池冷却系统开发出液冷防爆一体化的耦合技术,研发出在动力电池热失控初期精准降温灭火功能的新型动力电池防爆液:HQ-EV3系列,该产品液冷防爆一体化,同时具有灭火和防冻冷却功能。在动力电池热失控时,通过烟雾传感、温度传感等仪表及时有效地发现并自动精准灭火,响应时间迅速,且在低温状态下也能够正常的使用。(该冷却液适用于比亚迪、蔚来、理想、长安深蓝、埃安、特斯拉、极狐、哪吒、小鹏等多款新能源汽车)
耐腐蚀性能优异:达到传统温控液技术的防腐蚀水平,远优于其他低电导率温控液的防金属腐蚀能力。
快速响应,精准降温:液冷防爆一体化,通过烟雾传感、温度传感等仪表及时有效地发现并迅速响应自动降温灭火。
合肥华清高科多元化业务拥有非常良好的产业基础和市场竞争力,致力于为航空航天、新能源汽车、风电、储能、太阳能、大数据中心、电子等领域客户提供液冷、环保表面处理配套技术服务及整体解决方案。
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