學習教室
電動車電池模組熱模擬與安全設計
電動車電池模組熱模擬與安全設計
在電動載具的應用裡，為了維護車載人員的生命財產，評估電池與電池模組的安全性在車用電池模組裡相當重要。電池模組的設計製造於安全性的考量主要在處理電池組的熱問題，即使通過安全規範測試的單電芯進行多電池的串並形成電池模組後，由於散熱面積的減小，一旦電池模組因不當的使用而使內部電池發生熱暴走，如何將電池模組的風險(Failsafe)控制在可接受的一定範圍內而不發生全面的燒毀，是維護生命財產的一個重點。
電池的熱能量測:
單電池的熱變化，來自於操作時電流流動在離子阻抗與電子阻抗的功率消耗，使電池溫度上升。以開放環境下實驗量測18650電池放電為例， 18650電池在各種C-rate放電電壓與溫度變化所示，電池溫升隨C-rate增加而快速加溫；溫度的變化在電池平均工作電壓範圍時，電池溫升平緩，當電池容量減少至1.5 Ah左右、電壓下降後，電池溫度上升速率大。
電池模組的熱能分析:
由於模組是多電池進行串並聯而形成電池模組，每顆電池皆為發熱源，當進行電池的堆積後，電池堆散熱的不均勻會使電池堆內部電池的溫度高於外部。當電池發熱量越大，不均勻程度越高，而高溫電池的材料衰減速率大於低溫電池，一般需要控制溫差小於5˚C之內，因此對於電池模組的均溫維持與控管最高溫度，是一個增長使用壽命的重要因素。
文字編輯 高柏科技團隊
 |
作者 |