頭條廣東工業大學張國慶教授:動力電池熱管理和熱安全發展動態2021-08-27 作者:張國慶 | 來源:《電氣技術》雜志社 | 點擊率:
導語張國慶,廣東工業大學材料與能源學院,教授,博導。多年來一直致力于先進電池材料、動力電池熱安全與熱管理、先進儲能及智能節能技術、光催化空氣凈化及水處理技術的研究及應用,擁有22年電動汽車等相關行業技術研發及產業化經驗。本人承擔科研項目50余項,包括國家國際科技合作專項、國家自然科學基金項目、廣東省發改委重大專項等。發表學術論文130余篇,其中SCI論文80余篇,授權專利50多件(發明專利22件),多項專利得到轉化。參與編制多件行業標準編寫。主編了國內外第一本電池熱管理領域專著。科研成果先后獲廣東省科學技術獎等多項獎勵。與華為、碧桂園、長城汽車、欣旺達等建立產學研關系。
報告摘選
- 團隊項目“動力電池系統安全性關鍵技術及應用”獲2020年廣東省科學技術進步一等獎,團隊圍繞動力電池系統的“電芯—模組—電池包”三個安全環節進行研發,取得重大突破。
- 國產電芯無論是磷酸鐵鋰還是三元電池正極,應用過程中熱管理都是必不可少的。
- 直接把電芯集成到箱體的技術,特斯拉稱之為“structural battery”,國內稱之為CTP(Cell to Chassis)。隨著技術的發展,電池組裝技術進一步集成簡化,將電池和底盤一體化,稱之為CTC(Cell to Chassis)。實現電池一體化底盤和嵌入式底盤的模式。
- CTC是CTP的進化,重點在于系統集成和節省空間。但是兩種方案都對電芯一致性要求更高。由于取消了模組,也取消了電芯發生熱失控在模組級別的防護,同時相應的BMS采樣和控制策略也需要進行更改。另外,一旦單個電芯發生故障,就會涉及到更換整個電池包,而不是之前只需更換某一個模組,維修成本會大幅增加。
- 團隊2016年專利已提出適用于底盤一體化的電池熱管理系統。本發明通過利用相變材料增加電芯的散熱面積,實現電池溫度的快速降溫。同時,可通過外加翅片提高散熱效率。而且扁平的地板設計,結構簡單,拆卸方便。
- 采用EG改性的高導熱蛇形板電池熱管理系統,能夠很好地適應電池模組的快充及快放過程,通過耦合風冷,能夠在2C放電情況下,把電池最高溫度控制在50攝氏度以下。