Tesla 特斯拉Model S的电池系统 - 热管理

对电池组而言,保持相似的温度很重要,因为它会影响电池的内阻,从而影响电池组的整体特性。

 

锂离子电池在负载下容易发热,并且在高温下存在热失控的风险。热失控会增加电池发生火灾的风险,并随后引发连锁反应,从而使锂离子电池组和电动汽车不安全驾驶。热管理系统是一项非常突出的安全功能,通过消除电池组内部的热量,确保电池组的温度保持在一定的阈值以下。下图显示了在特斯拉电池模块内部输送冷却液的热交换器管道。

 

冷却管覆盖有导热和电绝缘材料,可调节模块内部的温度,同时也将电池彼此隔离。在弯曲处,使用橙色绝缘胶带,这种材料称为Kapton 胶带,用于改善绝缘。特斯拉电池组中使用的冷却剂是水和乙二醇的溶液。下图显示了溶液在流经电池组时温度如何升高。

 

含有水-乙二醇溶液的管道具有专利的波浪形设计,增加了包装的表面积和包装效率。下图取自特斯拉冷却液管波浪形设计的专利文件。

 

下图显示了高强度测试完成后电池模块中不同区域的温度。蓝线表示冷却剂入口,而红线表示冷却剂输出。每个模块输出的冷却液温度均高于输入的冷却液温度。不同模块之间也存在着一定的温度偏差。对电池组而言,保持相似的温度很重要,因为它会影响电池的内阻,从而影响电池组的整体特性。

 

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