锂电池厂家带你走进:聚合物锂电池散热性能研究

来源:锂电池厂家   2019-11-30  阅读数:

  聚合物锂电池极其“娇贵”,无论是内在或者外在因素,任何一项都很容易引起电池聚合物锂电池性能降低。比如温度的异常会对聚合物锂电池的性能、寿命产生巨大影响,严重的甚至可能发生热失控等安全问题,因此锂电池厂家们在对于聚合物锂电池温度控制极为重视,聚合物锂电池的散热性能具有很高的研究价值。

  聚合物锂电池散热问题

  其实不管是什么锂电池,散热问题一直都是行业关键技术所在,聚合物锂电池也不例外。锂离子电池相对于传统铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等具有更高的能量密度,更大的充放电倍率,因此工作过程中发热较快。特别是应用于航模电池等高倍率电池领域,电池产热更加剧烈,对电池的容量、寿命,尤其是安全性能的影响更为显著。

聚合物锂电池

  某种程度上说,聚合物锂电池的安全问题实际上是它的热问题,电池产热速率大于散热速率,电池组就会升温,一旦超过电池组所能承受的温度临界点,用电设备将发生严重的安全事故,所以聚合物锂电池的散热问题至关重要。

  聚合物锂电池在充放电的过程中会产生一定的热量,特别是在大电流充放电的过程中会在聚合物锂电池内部产生大量的热量,但是由于聚合物锂电池结构特点在不同的方向上热导率存在显著的差异,在平行于极片的方向上的热导率要显著高于垂直于极片方向的热导率,因此不同的散热方式不仅在效率上存在显著的区别。

  聚合物锂电池散热方式

  1.在聚合物锂电池一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时产生的高热量;

  2.在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片,让顶部、底部不易散发的热量通过TIF导热硅胶片传导到金属外壳上散热,同时硅胶片的高电气绝缘和防刺穿性能对电池组有很好的保护作用。

  3.电芯的热量通过导热硅胶片传递至液冷管,由冷却液热胀冷缩自由循环流动将热量带走,使整个电池包的温度统一,冷却液强大的比热容吸收聚合物锂电池工作时产生的热量,使整个电池包在安全温度内运作。

  4.导热硅胶片良好的绝缘性能和高回弹韧性,能有效避免电芯之间的震动摩擦破损问题,和电芯之间的短路隐患,是最佳辅助材料。

  目前,聚合物锂电池多数是锂离子电池,而锂离子电池在过充电、针刺、碰撞情况下易引起连锁放热反应造成热失控,导致冒烟、失火等严重事故。而且,聚合物锂电池的性能,包括能量密度、使用寿命、放电倍率等受温度影响极大,所以电池热管理技术是聚合物锂电池的核心技术之一。

  为了提高聚合物锂电池的安全性,避免或抑制热失控的发生。整体来看,解决聚合物锂电池热失控问题需要从外部保护和内部改进两个方面进行。