Управление температурой батареи
В процессе работы аккумулятора большое влияние на его работоспособность оказывает температура.Если температура слишком низкая, это может вызвать резкое снижение емкости и мощности аккумулятора и даже короткое замыкание аккумулятора.Важность управления температурным режимом батареи становится все более заметной, поскольку температура слишком высока, что может привести к разложению, коррозии, возгоранию или даже взрыву батареи.Рабочая температура аккумуляторной батареи является ключевым фактором, определяющим производительность, безопасность и срок службы батареи.С точки зрения производительности, слишком низкая температура приведет к снижению активности аккумулятора, что приведет к снижению производительности заряда и разряда, а также к резкому снижению емкости аккумулятора.Сравнение показало, что при понижении температуры до 10°C разрядная емкость аккумулятора составляла 93% от емкости при нормальной температуре;однако, когда температура упала до -20°C, разрядная емкость аккумулятора составила лишь 43% от емкости при нормальной температуре.
Исследования Ли Цзюньцю и других отметили, что с точки зрения безопасности, если температура слишком высока, побочные реакции батареи будут ускорены.Когда температура приближается к 60 °C, внутренние материалы/активные вещества батареи разлагаются, а затем происходит «тепловой выход из-под контроля», вызывающий внезапное повышение температуры, даже до 400 ~ 1000 ℃, что приводит к пожар и взрыв.Если температура слишком низкая, скорость зарядки аккумулятора необходимо поддерживать на более низком уровне, в противном случае это приведет к разложению лития и возникновению внутреннего короткого замыкания.
С точки зрения срока службы батареи нельзя игнорировать влияние температуры на срок службы батареи.Отложение лития в батареях, склонных к низкотемпературной зарядке, приведет к быстрому сокращению срока службы батареи в десятки раз, а высокая температура сильно повлияет на календарный срок службы и циклический срок службы батареи.Исследования показали, что при температуре 23 ℃ календарный срок службы батареи при остаточной емкости 80% составляет около 6238 дней, но при повышении температуры до 35 ℃ календарный срок службы составляет около 1790 дней, а когда температура достигает 55 дней. ℃, календарная жизнь составляет около 6238 дней.Всего 272 дня.
В настоящее время из-за финансовых и технических ограничений управление температурой батареи(БТМС) не унифицирован в использовании проводящих сред и может быть разделен на три основных технических направления: воздушное охлаждение (активное и пассивное), жидкостное охлаждение и материалы с фазовым переходом (PCM).Воздушное охлаждение относительно просто, не имеет риска протечек и экономично.Он подходит для первоначальной разработки аккумуляторов LFP и небольших автомобильных полей.Эффект жидкостного охлаждения лучше, чем у воздушного охлаждения, а стоимость увеличивается.По сравнению с воздухом жидкая охлаждающая среда обладает характеристиками большой удельной теплоемкости и высокого коэффициента теплопередачи, что эффективно компенсирует технический недостаток низкой эффективности воздушного охлаждения.Это основная оптимизация легковых автомобилей на данный момент.план.Чжан Фубин в своем исследовании отметил, что преимуществом жидкостного охлаждения является быстрое рассеивание тепла, что может обеспечить равномерную температуру аккумуляторной батареи и подходит для аккумуляторных батарей с большим выделением тепла;Недостатками являются высокая стоимость, строгие требования к упаковке, риск утечки жидкости и сложная структура.Материалы с фазовым переходом обладают как эффективностью теплообмена, так и ценовыми преимуществами, а также низкими затратами на техническое обслуживание.Современная технология все еще находится на лабораторной стадии.Технология терморегулирования материалов с фазовым переходом еще не полностью развита, и это наиболее потенциальное направление развития терморегулирования аккумуляторов в будущем.
В целом, жидкостное охлаждение является в настоящее время основным технологическим маршрутом, главным образом из-за:
(1) С одной стороны, современные распространенные тройные батареи с высоким содержанием никеля имеют худшую термическую стабильность, чем литий-железо-фосфатные батареи, более низкую температуру термического разгона (температура разложения, 750 ° C для литий-железо-фосфатных батарей, 300 ° C для тройных литиевых батарей). и более высокое тепловыделение.С другой стороны, новые технологии применения литий-железо-фосфата, такие как лезвия BYD и CTP эпохи Нингде, исключают использование модулей, улучшают использование пространства и плотность энергии, а также способствуют дальнейшему управлению температурой батареи от технологии воздушного охлаждения к технологии жидкостного охлаждения.
(2) Под влиянием рекомендаций по сокращению субсидий и беспокойства потребителей по поводу запаса хода дальность пробега электромобилей продолжает увеличиваться, а требования к плотности энергии аккумуляторов становятся все выше и выше.Спрос на технологию жидкостного охлаждения с более высокой эффективностью теплопередачи увеличился.
(3) Модели развиваются в направлении моделей среднего и высокого класса, с достаточным бюджетом затрат, стремлением к комфорту, низкой отказоустойчивостью компонентов и высокой производительностью, а решение для жидкостного охлаждения больше соответствует требованиям.
Независимо от того, традиционный ли это автомобиль или новый энергетический автомобиль, спрос потребителей на комфорт становится все выше и выше, и технология управления температурой в кабине стала особенно важной.Что касается методов охлаждения, вместо обычных компрессоров для охлаждения используются электрические компрессоры, а батареи обычно подключаются к системам охлаждения кондиционирования воздуха.Традиционные транспортные средства в основном используют автомат перекоса, в то время как автомобили на новых источниках энергии в основном используют вихревой тип.Этот метод имеет высокую эффективность, малый вес, низкий уровень шума и хорошо совместим с энергией электропривода.Кроме того, конструкция проста, работа стабильна, а объемный КПД на 60% выше, чем у автомата перекоса.%о.Что касается метода нагрева, нагрев PTC (ПТК воздухонагреватель/ПТК нагреватель охлаждающей жидкости), а электромобилям не хватает источников тепла с нулевой стоимостью (таких как охлаждающая жидкость двигателя внутреннего сгорания).
Время публикации: 7 июля 2023 г.
