Керування температурою батареї
Під час роботи батареї температура має великий вплив на її продуктивність.Якщо температура занадто низька, це може спричинити різке зниження ємності та потужності батареї та навіть коротке замикання батареї.Важливість керування температурою батареї стає все більш помітною, оскільки температура надто висока, що може призвести до розкладання, корозії, займання або навіть вибуху батареї.Робоча температура акумуляторної батареї є ключовим фактором у визначенні продуктивності, безпеки та терміну служби батареї.З точки зору продуктивності, занадто низька температура призведе до зниження активності батареї, що призведе до зниження продуктивності заряду та розряду та різкого зниження ємності батареї.Порівняння показало, що коли температура впала до 10°C, розрядна ємність акумулятора становила 93% від нормальної температури;однак, коли температура впала до -20°C, розрядна ємність батареї становила лише 43% від нормальної температури.
Дослідження Li Junqiu та інших зазначають, що з точки зору безпеки, якщо температура занадто висока, побічні реакції батареї прискоряться.Коли температура наближається до 60 °C, внутрішні матеріали/активні речовини батареї розкладаються, а потім відбувається "теплова втеча", що спричиняє раптове підвищення температури, навіть до 400 ~ 1000 ℃, а потім призводить до пожежі та вибуху.Якщо температура надто низька, швидкість заряджання батареї повинна бути нижчою, інакше це призведе до розкладання літію в батареї та виникнення внутрішнього короткого замикання.
З точки зору терміну служби батареї не можна ігнорувати вплив температури на час роботи батареї.Відкладення літію в батареях, схильних до заряджання при низьких температурах, призведе до швидкого скорочення терміну служби батареї в десятки разів, а висока температура значно вплине на календарний термін служби та термін служби батареї.Дослідження показало, що при температурі 23 ℃ календарний термін служби батареї з 80% залишкової ємності становить близько 6238 днів, але коли температура підвищується до 35 ℃, календарний термін служби становить близько 1790 днів, а коли температура досягає 55 ℃, календарний термін життя становить близько 6238 днів.Лише 272 дні.
Наразі, через вартість і технічні обмеження, керування температурою батареї (BTMS) не є уніфікованим у використанні провідних середовищ і може бути розділений на три основні технічні шляхи: повітряне охолодження (активне та пасивне), рідинне охолодження та матеріали зі зміною фаз (PCM).Повітряне охолодження є відносно простим, не має ризику витоку та є економічним.Він підходить для початкової розробки акумуляторів LFP і невеликих автомобільних полів.Ефект рідинного охолодження кращий, ніж повітряного, і вартість збільшується.У порівнянні з повітрям рідинне охолоджуюче середовище має характеристики великої питомої теплоємності та високого коефіцієнта теплопередачі, що ефективно компенсує технічний недолік низької ефективності повітряного охолодження.Це основна оптимізація легкових автомобілів на даний момент.планувати.Чжан Фубінь у своєму дослідженні зазначив, що перевагою рідинного охолодження є швидке розсіювання тепла, яке може забезпечити рівномірну температуру акумуляторної батареї та підходить для батарейних блоків із великим виділенням тепла;недоліки - висока вартість, суворі вимоги до упаковки, ризик витоку рідини та складна структура.Матеріали з фазовою зміною мають як ефективність теплообміну, так і економічні переваги, а також низькі витрати на обслуговування.Нинішня технологія все ще знаходиться на лабораторній стадії.Технологія управління температурою матеріалів зі зміною фази ще не повністю розроблена, і це найбільш потенційний напрямок розвитку управління температурою акумулятора в майбутньому.
Загалом рідинне охолодження є основним технологічним напрямком, головним чином завдяки:
(1) З одного боку, поточні основні потрійні батареї з високим вмістом нікелю мають гіршу термічну стабільність, ніж літій-залізо-фосфатні батареї, нижчу температуру розбігу (температура розкладання, 750 °C для літій-залізо-фосфату, 300 °C для потрійних літієвих батарей) , і більше теплопродукції.З іншого боку, нові технології застосування літій-залізо-фосфату, такі як лезова батарея BYD і CTP ери Ningde, усувають модулі, покращують використання простору та щільність енергії, а також сприяють управлінню температурою батареї від технології повітряного охолодження до технології нахилу рідинного охолодження.
(2) Під впливом вказівок щодо скорочення субсидій і занепокоєння споживачів щодо запасу ходу, запас ходу електромобілів продовжує збільшуватися, а вимоги до щільності енергії акумулятора стають все вищими.Зріс попит на технологію рідинного охолодження з вищою ефективністю теплопередачі.
(3) Моделі розвиваються в напрямку моделей середнього та високого класу з достатнім бюджетом витрат, прагненням до комфорту, низькою відмовостійкістю компонентів і високою продуктивністю, а рішення для рідинного охолодження більше відповідає вимогам.
Незалежно від того, традиційний це автомобіль чи транспортний засіб з новою енергією, попит споживачів на комфорт стає все вищим і вищим, а технологія управління температурою кабіни стала особливо важливою.Що стосується способів охолодження, то замість звичайних компресорів для охолодження використовуються електричні компресори, а батареї зазвичай підключаються до систем охолодження кондиціонерів.Традиційні транспортні засоби в основному використовують тип перекидної пластини, тоді як нові транспортні засоби з енергією використовують переважно вихровий тип.Цей метод має високу ефективність, малу вагу, низький рівень шуму та високу сумісність з енергією електроприводу.Крім того, структура проста, робота стабільна, а об’ємна ефективність на 60% вища, ніж у типу перекидної пластини.% про.З точки зору методу нагріву, нагрівання PTC (Повітронагрівач PTC/Нагрівач теплоносія PTC) необхідний, а в електромобілів відсутні джерела тепла з нульовою ціною (наприклад, охолоджуюча рідина двигуна внутрішнього згоряння)
Час публікації: 07 липня 2023 р
