傳統的燃油車大家都知道,在冬季使用過程中會有一個熱車的過程,雖然隨著技術的不斷進步,現在很少原地怠速熱車,但是在前兩三公里,也要儘量保持勻速行駛,不要暴力駕駛,這樣會延長髮動機的使用壽命。對於現在的純電動汽車也一樣,動力電池需要預熱。
目前新能源汽車品牌也是眾多,華為塞力斯、BMW寶馬、BYD比亞迪、小鵬、蔚來NIO、WEY、理想等等技術都領先世界,有人很好奇,鋰電池為什麼也要預熱?有幾個原因:
1、電解液:因為在冬季氣溫較低,電動汽車的續航普遍會大打折扣,這主要是因為低溫條件下電池的電解液粘度上升。而電解液在鋰電池正負極之間,是起到傳導離子的作用,也是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。所以,電解液粘度上升會導致電池的充放電效能有所下降。
2、電阻變大:寒冷的氣候大大降低了蓄電池裡的化學反應效率,增大了電池內阻。這兩個因素疊加在一起,導致電池的啟動功率隨著溫度的降低而減小。右面曲線表示的是電池容量與溫度的關係。
3、效能方面:根據某電池學會的統計,汽車在冬天要求的啟動功率比夏天高40%到70%。因此,0°F (-18°C)時,一個充滿的蓄電池也只能提供40%的啟動功率,即使這個電池是狀況良好的全新電池。
因此對電池進行事先預熱,以發揮其全部潛能,至關重要,對於電池預熱,每個廠家的技術都不相同,有的是在電池周圍安裝加熱器,有的則是對電池冷卻液進行加熱讓電池升溫,而目的都是為了讓電池處於正常的工作溫度。
目前最主要的技術就是使用加熱片,一般有三種:為矽膠加熱片、PI加熱片、環氧板加熱片,各有優點,但在使用過程中因其固有厚度、導熱速率、絕緣效能等因素會制約各自使用範圍。
一般PI膜加熱片適合小面積,比較薄的工件上使用;矽膠加熱片可用在大面積,外漏的環境下使用,長期使用耐溫上矽膠相對好一點。
環氧板加熱片是以環氧樹脂為絕緣體,以金屬箔/奈米漿料為內導電發熱體,經高溫熱複合而成,環氧樹脂加熱板具有優異的絕緣強度,優異的耐電壓效能,優異的熱傳導率,優異的電阻穩定性,廣泛適用於電加熱領域,用於新能源電池包預熱保溫上也是比較多。
三者而言,最適合的就是PI膜加熱片,也可以叫聚醯亞胺發熱片,引數如下:
與其他發熱產品對比,pi發熱膜具有以下的優點:
A、所佔空間特小,重量極輕;厚度極薄。
B、非常柔軟,其最小彎曲半徑僅為0.8mm左右。
C、形狀及大小極其靈活,尤其適合合於製作面積極小的柔性電熱膜元件。
D、用面狀發熱方式,表面功率密度最大可達到7.8W/cm2。因此,本產品系列具有加熱均勻效能更好,加熱速率更快的特點。
E、熱慣量小,溫控制靈活,溫度誤差〈2%F作為保護層的絕緣薄膜具有極低的飽和蒸汽壓,放氣性極低,同時具有優異的抗化學腐蝕效能,抗菌效能以及抗輻射效能。因此,本電熱膜系列產品不適用於真空環境、與油及大多數化學品(如,酸性、化學溶劑、一般的鹼液)接觸的環境。
因此被廣泛應用於各種加熱器、捲髮器、直髮器、加熱杯、加熱盤、醫療保健等。安裝方便,可用雙面膠貼上也可用機械方法固定在受熱體上。