风冷？水冷？电池还需要管理自身热量？

【卡车之家 原创】前几天，我在论坛里看到了一张给电动公交车电池仓吹灰的照片，这让我想起了卡车动力电池上，咱们常常忽略的一个问题：电池冷却。而这，恰恰是对纯电动车来说，非常重要的一件事情。今天，咱们就来聊聊。

关于电池冷热的问题，我们早在《电池有多娇贵？“冷了、吃撑了”会炸？》里面就聊到过，根据百度百科“析锂”词条显示：“析锂是锂离子电池的一种损耗状况。如果在低温下重复充电，对电池造成损害，降低电池的安全性，特别是在受到外界的挤压，冲击等。”

此外，电池自身在充放电的过程中也会发热，不同的电池自身也有不同温度下充电转台电解液反应活性造成的自加热速率特性。根据凤凰网上的一篇报道显示：“在105℃左右，NCM811开始发热，而NCM111还没有，一直到200℃时才开始出现了发热。NCM811在从200℃开始，发热速率为1℃/min，而NCM111还是0.05℃/min，这也意味着NCM811/石墨体系的电池较难通过强制安全认证”

而电池的自燃和爆炸，就与析锂和热失控有关。简单地说，析锂现象是电池正负极材料上，锂金属的沉积。而锂金属在沉积的时候，容易出现棱角，这种情况又叫锂枝晶。咱们可以这样理解，离在沉积的过程中，可能形成像树枝或者尖刺一样的金属锂，而这对于电池内部来说，就是噩梦了。

这些东西刺穿电池隔膜之后，电池内部就非常容易出现短路，短路的电池会快速发热，引发自燃甚至是爆燃。而一颗电池爆燃，就会对旁边的电池产生加热，过热的电池内部由于不能承受这种高温着火是早晚的事情，慢慢的这种燃烧蔓延了，整个车也就烧毁或者爆炸了。

除了析锂之外，前面咱们说到了电池自己在工作的过程中也会发热，如果咱们不加以控制，其自身热到一定情况下也会进而发生热失控，导致整车的自燃。所以说，从安全角度来说，电池冷了、热了都不行。

而从使用角度来说呢？电池在低温环境下会衰减，大家都知道，但其原理是什么却有很多人不清楚。这个要从电池原理来说起，其实锂电池充放电就是锂离子从正负极嵌入脱出的过程，咱们可以理解成一个锂离子在正负极之间流动的过程。

当咱们用大电流充放电的时候，本来就不容易进入正负极的锂离子蜂拥而至，就更容易析锂了。所以适当减小充电电流，能保护电池。此外，锂离子要通过电解液，在正负极之间流动，冬天电解液受制于热胀冷缩的原因，密度更大，更粘稠更不容易穿过，也会影响充放电。

这一点，在一项研究成果中也得到了佐证。在nature网站上显示：宾夕法尼亚州立大学材料与工程学杰出教授王朝阳（Chao-Yang Wang）等多位研究人员对充满电后续航里程约560公里的锂离子电池进行了实验，发现在电池内部添加超薄的镍箔之后，11分钟可以将电池充电到70%，行驶约400公里，而12分钟时可以充电到75%，行驶约440公里。

而根据相关资料显示，这块镍箔所产起到的作用，就是对电池进行加热。换句话说，这个快充的原理很可能就是对电池进行充分加热之后，来实现快充的。也就是说，电池充放电，都需要进行很好的热管理，才能实现快充快放。

一般来说，目前来实现电池热管理的主要方式就是风冷和液冷（水冷）。风冷顾名思义就是采用空气循环的方式进行冷却，这就跟摩托车上的风冷发动机一样。主要用在小VAN和轻卡上。比较高端的风冷方案，会采用一些导热材料，将热量传递到外壳上面提升散热效率。

但是这东西并不稳定，换句话说夏天热了散热效率就下来了，冬天冷了它也没什么好办法加热。但它的好处，就是经久耐用而且可靠。这里咱们引用一个“江湖传言”，在小编刚入行的时候，我听到过一个传说。

说某品牌的跑车最早一直坚持用风冷发动机，为什么呢？因为这个国家在某一时期的“领导”非常喜欢这辆车，其采用风冷发动机就是保证领导在车辆被枪打了之后，发动机依然能够运行，顺利逃跑。这样说确实有一点道理，毕竟水冷的车一旦冷却管被打断，这车也就基本上和行驶说再见了。

当然，风冷也不是绝对没问题的。小编朋友的某款混动车型，就是因为风冷电池内部被尘土、毛絮堵死了，导致了车辆故障，最后花了数千元的维修费才修好。

相较于风冷的可靠，液冷的特点是散热效能更好，无论冬夏都能实现比较好的电池温度管理。而贯穿电池内部的液冷管路，也能使电池从内到外得到更好的散热。在电池比较冷的情况下，液冷系统还能通过电机余热，甚至是加热器为电池输送一定的热量，来加热电池。对于马力需求较大的重卡，液冷电池无疑更加合适。

我们在之前看到的某纯电动卡车上，也看到了电池箱体内导出了冷却液管路和冷却液的储存箱。当然，液冷电池也不是完美的，其造价更高，而且管路断裂之后必须及时维修才能继续使用，也是其比较大的问题。

●  编后语：

我们在走访市场的过程中，发现买新能源卡车的卡友很多都只在乎电池容量，但对于电池热管理并没有什么概念。我们希望你看完这些之后，再买车问问电池是怎么散热的，毕竟根据自己的实际使用情况、使用环境来买车才能事半功倍，你觉得呢？（文/袁圣 部分内容引用自：百度百科、机械前线公众号、nature）