电池热管理技术揭秘！

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一、什么是热管理

热管理，简而言之就是电池等元器件利用加热或者冷却等相关方法对目标对象的温度和温差进行调节和控制的一个过程。其涉及的基本原理有导热，对流传热或热辐射这三种传热学过程，而这三种过程都涉及到温差，所以热管理的过程需消耗能量，让目标对象与外部环境产生温差。

其应用场景非常多，目前已大量应用于工业、通信业、消费电子、服务器、储能、新能源汽车等场景，对相关设备或电子元器件正常稳定的运行有着非常的积极作用，而随着相关行业的迅速发展，热管理行业也会越来越受到重视。

二、热管理的重要性

1.热管理可以防止过热和系统故障，随着热管理相关应用场景的快速发展，相关设备的功能增加，元器件的工作积聚大量的热量。而过多的热量积聚，则会导致电子元件的损坏，设备性能下降甚至整个系统的崩坏。通过合理的热管理措施，可以有效地散出热量，保证系统在合适的温度范围内运行，提高系统的可靠性。

2.通过热管理，可以大幅度增强设备的性能和使用寿命。以目前常用的手机为例，由于手机内部结构的排布相当紧凑，各种电子元件之间基本很少有空隙。假使电池和处理器热量不能够及时排出，则会影响到其他部件的各种温度，从而打破各个硬件的协调工作，不仅影响设备性能也会影响手机的使用寿命。

3.从安全的必要性角度来看。热管理系统在相关行业不可或缺，以储能行业为例，随着储能电站规模的增长，电池数量与功率的增大，运行时将会积累大量热量，如果不能有效及时的散热，将会引起热失控的严重后果。因此有效的热管理对安全性有着重要的意义。

4.热管理能够提高能源利用率，在新能源车辆中，过高或过低的工作环境都会影响电池的性能，从而影响新能源的续航里程。而通过合理有效的热管理策略，可以使工作温度保持在合理的温度，降低能耗，减少运行成本。

综上所述，热管理热管理的重要性体现在防止过热和系统故障、增强的性能和寿命、安全考虑以及能源效率和成本节约等多个方面。

三、热管理的应用领域

热管理行业目前在动力电池行业与储能行业与应用较为多。动力电池领域中以新能源整车车热管理增长较快，随着新能源汽车对市场的渗透率提升以及相关产品的性能的升级，热管理系统在新能源的市场空间和价值巨大。

热管理对新能源汽车有多重意义，首先新能源的续航里程时消费者十分关注的指标之一，热管理系统可以有效的控制电池温度，防止电池包、过热过冷引起的电池性能下降，提高电池的使用效率来延长车辆的续航里程。

其次动力电池的安全性能够增强，动力电池是新能源车的动力来源与重要组件，热管理系统通过BMS系统可以有效的把控工作温度，防止热失控引起的火灾等事故，保障车辆和乘客的安全。并且，随着新能源汽车行业的发展，相关部门对整车的安全性能和质量要求也越来越高，相关法律法规也要求车企需要具备相应的热管理能力来保证整车的安全与质量。

四、热管理技术的种类

以电动车领域为例，目前热管理方案大致可以分成四种：风冷、液冷、直冷、相变材料。

1. 风冷是较常见也是较简单的一种散热方式，利用自然的气流或扇吹走散热器所吸收的热量。有成本低，安装简单，可靠易维护等优点，但是受环境影响较大，早期电动车应用较为多。

2. 液冷可分为冷板液冷和浸没式液冷，冷板式液冷是一种间接散热方式，通过将冷却板与电池接触，利用冷板中的冷却剂与电池进行热交换，并通过冷却通道带走热量。浸没式液冷是将电池模块浸没在绝缘的冷却液体中来进行热交换的散热方式。液冷具有换热效率高，热度均匀等优点，但成本较高。

3. 冷媒直冷是利用整车空调系统的制冷剂，直接将制冷剂流入电池内部蒸发器中，冷媒在蒸发器中蒸发并高效的将电池系统的热量带走。这种设计简单且容易拆卸，后期维修成本低。但是无法进行直接加热，需要增添额外的加热系统。

4. 相变材料可以分成无机相变材料、有机相变材料和复合相变材料三种。其吸热放热过程，系统温度平稳，可以达到近似恒温的效果，已经在很多领域得到应用。有结构简单，质量小和巨大的潜热特性，但更换成本高，稳定性较差。

五、总结

热管理随着相关行业的发展，相关部门对能耗与安全的重视，顾客对相关产品的稳定性的需求，已经越来越被广大厂商重视。其在维护系统稳定，增强性能，增强安全性与降低成本的特性也被相关业内人士所青睐。因此，随着相关材料技术的不断发展，越来越多的方案将被应用，热管理的应用场景将进一步扩大。

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