利用液体冷却介质的高比热容和良好的热传导性
电动汽车运行时在电池组内产生的巨大废热必须排掉,以使电池保持在正常的工作温度范围内。尽管熵变热可以在低性能电动汽车中起到一定作用,但是大多数情况下产热量受控于电池组的焦耳热,其约占电池总能量输出的10%以上。
所以电池网,利用自然气流的被动冷却是不够的,疆迫通风或强制液体冷却是常用的解决方法。电动汽车电池组通常包含一个周密设计的热管理系统,以保持电池平均温度在正常工作区间内,并使整个电池组温度一致。单体电池的温度一致性非常重要,因为温度差异会显著增加单体电池内阻差异,进而导致单体电池间工作电压差异增大。
由于自放电率受温度显著影响,因此避免单体电池之间温度产生差异,以确保电池处在相同的荷电状态同样很重要。强制风冷已成为电动汽车电池组最常用的方法。它的优点是简单,并且比液体制冷更轻便和廉价。但是缺点也很多:空气的比热容比较低,且不易实现电池温度一致;气流管道体积大且需要几何对称,这在一些汽车设计可能达不到;风扇耗能并且有噪声;必须在进风口将灰尘和水分过滤掉以避免接地故障。
利用液体冷却介质的高比热容和良好的热传导性,液体制冷可以获得相当高的散热速度。液体制冷也使电池组的温度分布更一致。由于液流管道更细,电池组的排布设计可以更紧凑。汽车冷却液由水一乙二醇组成,比热容高,并且在汽车行驶状况下流动性好。锂电池厂商对于复杂和不对称的电池组设计,液体制冷更容易实现均匀散热。然而,液体冷却热管理的缺点是结构复杂、质量大、成本高。
此外,由于引入冷却液体循环管路,需耍采取额外措施以防止由于泄漏而引发可靠性问题。液体制冷也需要二次热交换,例如散热器,其最终是通过空气冷却。空气制冷和液体制冷也都可以用主动制冷系统来加速电池组散热,例如,在进风口的空气调节室预先将空气冷却,然后再通过其对电池组进行冷却。


