液冷式热管理对动力电池热失控阻隔性能

摘要

锂离子动力电池作为新能源汽车的主流动力源,是由成百上千个单体电池串并后高度集成于有限空间内以提高电池系统的能量密度。然而,电池组内单体电池意外发生热失控时极易将热量迅速传递给周边电池,引起电池系统整体发生热失控,酿成事故,可见阻隔热失控蔓延对保障电池安全至关重要。本文基于蛇形波纹管液冷式热管理系统,以18650型动力电池组为研究对象,探讨对目标电池加热诱发其热失控时,采用冷却措施对电池组内热失控传播的有效性。结果表明,在未采取任何冷却措施的情况下,目标电池发生热失控后迅速蔓延至整个电池模组,导致整个模组发生热失控;而在相同滥用环境下,采用液冷措施的实验中,目标电池被加热后出现长达一个小时的温度平台,未发生热失控,通过增大加热功率加速其发生热失控后,周围电池均未发生热失控蔓延。这表明液冷式热管理系统能够及时带走电池反应产生的热量,从而延长了从电池材料开始发生放热副反应到热失控之间的时间,并减少热失控电池对周围电池传播的热量,避免了热蔓延的发生。