動力電池是電動汽車的心臟，在方方面面影響著汽車的性能：能跑多少公里？最大加速度是多少？壽命如何？當(dāng)然還有更重要的安全性能，上述問題均是電池不可推脫的責(zé)任。諸多因素影響著動力電池的性能，幫兇之一便是溫度。電動車主們都深有感觸，談溫色變。拿某款電動車型來說，明明有350公里的續(xù)航里程，到冬天后只剩原先的70%，很多人舍不得打開空調(diào)取暖，生怕影響到駕駛里程。實(shí)際上，高溫也同樣帶來電池的損害。公開的研究數(shù)據(jù)表明，一節(jié)索尼18650電池在55℃條件下循環(huán)500次，容量衰減近70%。
當(dāng)前的電池?zé)峁芾矸椒ㄓ性S多，諸如大家熟知的風(fēng)冷散熱以及液冷散熱。由于空氣對流換熱系數(shù)相對較低，且強(qiáng)制風(fēng)冷可能帶來較大的溫度差異，因此許多汽車廠商傾向于采用液冷板散熱方案帶來更好的用戶體驗(yàn)。然而，隨著動力電池能量密度不斷提高、快速充電要求的提高以及對壽命要求的提升，迫切需要發(fā)展新的熱管理技術(shù)來解決當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，熱管這種高效導(dǎo)熱元件便是未來高性能動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)最佳選擇。

什么是熱管？

熱管是一種依靠氣液相變原理的高效傳熱元件。液體工質(zhì)在受熱端蒸發(fā)汽化,在壓差驅(qū)動下流向另一端并在冷凝段凝結(jié)放熱,冷凝后的工質(zhì)通過毛細(xì)力沿多孔材料返回蒸發(fā)段。由于其具有超高的導(dǎo)熱系數(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用與能源化工、航天特種、電力電子等領(lǐng)域，在動力電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域是一顆潛力新星。

采用熱管進(jìn)行電池?zé)峁芾淼膬?yōu)勢

?散熱效率高

熱管具有極低的熱阻(~0.1K·W-1)和極高的導(dǎo)熱系數(shù)(＞1000W·m-1K-1)，其散熱熱流密度可達(dá)50W·cm-2以上，換熱能力遠(yuǎn)高于依靠強(qiáng)制風(fēng)冷或單相流體對流換熱方法。

?加熱速率快

公開的研究數(shù)據(jù)顯示，通過熱管導(dǎo)熱對電池進(jìn)行加熱，其升溫速率是傳統(tǒng)PTC加熱升溫速率的1.5倍。30W加熱功率下可在3分鐘內(nèi)升溫20℃，若功率為70W，則可在2min內(nèi)升溫40℃，因此可大大縮短寒冷環(huán)境下電動汽車啟動時間。

?均溫性能好

研究顯示，一根長度為1m的微通道熱管，在一端進(jìn)行加熱，其沿長度方向的溫差不到2℃；一個380cm2的平板熱管中心處施加一個面積為1cm2、產(chǎn)熱量20W熱源，整個表面的溫差也在2℃以內(nèi)，體現(xiàn)了熱管優(yōu)異的均溫性。