溫升的產(chǎn)生機制
電流通過銅排和鋁排時，依據(jù)焦耳定律 Q=I²Rt（Q 為熱量，I 為電流，R 為電阻，t 為時間），導(dǎo)體因自身電阻產(chǎn)生熱量。盡管銅、鋁導(dǎo)電性能優(yōu)良，電阻值較小，但在電池包大電流充放電場景下（如電動汽車快充時瞬間電流可達數(shù)百安培），熱量積累顯著。若散熱不及時，導(dǎo)體溫度升高后，會通過熱傳導(dǎo)影響周邊電芯。
電池包內(nèi)存在三層溫度關(guān)系：包外環(huán)境溫度、包內(nèi)環(huán)境溫度、發(fā)熱體（銅排、鋁排、電芯等）表面溫度。其中，包內(nèi)溫度 = 包外環(huán)境溫度 + 發(fā)熱體引發(fā)的包內(nèi)溫升；發(fā)熱體表面溫度 = 包內(nèi)溫度 + 發(fā)熱體自身溫升。當發(fā)熱與散熱達到平衡時，溫度與溫升趨于穩(wěn)定。
2. 接觸電阻引發(fā)額外溫升
銅排、鋁排與電池極柱、端子等部件的連接部位存在接觸電阻，若連接松動、表面氧化或沾染雜質(zhì)，接觸電阻會急劇增大。根據(jù)功率公式 P=I²R，接觸電阻增大將導(dǎo)致局部產(chǎn)熱激增，形成熱點。這些熱點溫度通常遠高于導(dǎo)體本體，極易通過熱輻射和熱傳導(dǎo)傳遞給附近電芯，使其溫度逼近甚至超過 60℃的安全上限，直接威脅電芯壽命與安全。
銅排的溫升限制要求
銅排：溫升控制在40K，以環(huán)境溫度 25℃為例，銅排表面溫度≤65℃（溫升 < 40K），這是因為熱量從銅排傳遞到電芯的過程中會有一定衰減，若銅排溫度超過 70℃，即使經(jīng)過空氣衰減，仍可能導(dǎo)致電芯溫度突破 60℃。同時，40K 以內(nèi)的溫升可避免銅排因過熱發(fā)生退火，保障其機械與導(dǎo)電性能穩(wěn)定，（當然，具體項目以電芯和熱管理要求為準，預(yù)留一定冗余溫度）。
銅排的載流量如何確定？
銅排載流量比較權(quán)威的標準是DIN43671-1975，該標準定義了矩形銅排在環(huán)境溫度35℃，銅排運行溫度65℃時的載流量，如下表。
例如豎直擺放，單根涂漆的銅排100*10的載流量為1810A，而單根裸銅排100*10的載流量為1490A。涂
漆銅排與裸銅排載流能力不一樣，主要是因為二者熱輻射散熱時的發(fā)射率不一樣，發(fā)射率與發(fā)熱體表面狀況以及顏色有關(guān)。
涂漆銅排的發(fā)射率為0.9，而裸銅排的發(fā)射率為0.4。
DIN43671-1975同時還給出了不同環(huán)境溫度和不同銅排運行溫度下的載流量換算方法。
表格中橫軸為銅排允許溫度，曲線簇為環(huán)境溫度，縱軸為換算系數(shù)K2，如果環(huán)溫35℃、銅排允許溫度是65℃，則系數(shù)K2=1。
在DIN43671中，當環(huán)境溫度35℃、銅排允許溫度65℃、豎放時，單根涂漆的銅排100*10的載流量為1810A。
如果要換算成《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第四版中的環(huán)境溫度25℃、銅排允許溫度70℃時載流量，則需要查表得到K2=1.25。
經(jīng)過計算，銅排載流量為1810*1.25=2262A，與配四給出的載流量2265A相差無幾。
同樣的道理，如果要換算成GB/T7251.1低壓柜內(nèi)環(huán)境溫度55℃、銅排允許溫度105℃時的載流量，則需要查表得到K2=1.3。
經(jīng)過計算，銅排載流量為1810*1.3=2353A。
低壓柜內(nèi)的銅排一般都為裸銅排，所以如果按照柜內(nèi)溫度55℃，銅排運行溫度105℃，則豎放情況下，100*10的銅排載流量為1490*1.3=1937A。
將DIN43671-1975的銅排載流量作為參考，工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊、GB/T7251.1標準中銅排載流量理論計算的系數(shù)如下表。
京公網(wǎng)安備11010802046783號
