Управление на температурата на батерията
По време на работния процес на батерията, температурата оказва голямо влияние върху нейната работа.Ако температурата е твърде ниска, това може да причини рязък спад в капацитета и мощността на батерията и дори късо съединение на батерията.Значението на термичното управление на батерията става все по-видно, тъй като температурата е твърде висока, което може да доведе до разлагане, корозия, запалване или дори експлозия на батерията.Работната температура на захранващата батерия е ключов фактор при определяне на производителността, безопасността и живота на батерията.От гледна точка на ефективността твърде ниската температура ще доведе до намаляване на активността на батерията, което води до намаляване на производителността на зареждане и разреждане и рязък спад в капацитета на батерията.Сравнението установи, че когато температурата падне до 10°C, капацитетът на разреждане на батерията е 93% от този при нормална температура;обаче, когато температурата падна до -20°C, капацитетът на разреждане на батерията беше само 43% от този при нормална температура.
Изследванията на Li Junqiu и други споменаха, че от гледна точка на безопасността, ако температурата е твърде висока, страничните реакции на батерията ще се ускорят.Когато температурата е близо до 60 °C, вътрешните материали/активни вещества на батерията ще се разложат и след това ще настъпи "топлинно бягство", което ще доведе до внезапно повишаване на температурата, дори до 400 ~ 1000 ℃, и след това ще доведе до пожар и експлозия.Ако температурата е твърде ниска, скоростта на зареждане на батерията трябва да се поддържа при по-ниска скорост на зареждане, в противен случай това ще доведе до разграждане на литий в батерията и до запалване на вътрешно късо съединение.
От гледна точка на живота на батерията, влиянието на температурата върху живота на батерията не може да бъде пренебрегнато.Отлагането на литий в батерии, склонни към зареждане при ниска температура, ще доведе до бързо намаляване на живота на батерията до десетки пъти, а високата температура ще повлияе значително на календарния живот и живота на батерията.Изследването установи, че когато температурата е 23 ℃, календарният живот на батерията с 80% оставащ капацитет е около 6238 дни, но когато температурата се повиши до 35 ℃, календарният живот е около 1790 дни, а когато температурата достигне 55 ℃, календарният живот е около 6238 дни.Само 272 дни.
Понастоящем, поради разходите и техническите ограничения, термичното управление на батерията (BTMS) не е унифициран в използването на проводими среди и може да бъде разделен на три основни технически пътя: въздушно охлаждане (активно и пасивно), течно охлаждане и материали за промяна на фазата (PCM).Въздушното охлаждане е относително просто, няма риск от изтичане и е икономично.Подходящ е за първоначално разработване на LFP батерии и малки автомобилни полета.Ефектът от течното охлаждане е по-добър от този на въздушното охлаждане и цената се увеличава.В сравнение с въздуха, течната охлаждаща среда има характеристиките на голям специфичен топлинен капацитет и висок коефициент на топлопреминаване, което ефективно компенсира техническия недостатък на ниската ефективност на въздушно охлаждане.Това е основната оптимизация на леките автомобили в момента.план.Zhang Fubin посочи в своето изследване, че предимството на течното охлаждане е бързото разсейване на топлината, което може да осигури равномерна температура на батерията и е подходящо за батерии с голямо производство на топлина;недостатъците са висока цена, строги изисквания за опаковане, риск от изтичане на течност и сложна структура.Материалите с фазова промяна имат както ефективност на топлообмена, така и разходни предимства и ниски разходи за поддръжка.Сегашната технология все още е в лабораторна фаза.Технологията за термично управление на материалите с промяна на фазата все още не е напълно развита и е най-потенциалната посока на развитие на термичното управление на батерията в бъдеще.
Като цяло течното охлаждане е текущият основен технологичен път, главно поради:
(1) От една страна, настоящите масови тройни батерии с високо съдържание на никел имат по-лоша термична стабилност от литиево-железните фосфатни батерии, по-ниска термична температура на изтичане (температура на разлагане, 750 °C за литиево-железен фосфат, 300 °C за тройни литиеви батерии) и по-високо производство на топлина.От друга страна, новите технологии за приложение на литиево-железен фосфат като блейд батерията на BYD и Ningde era CTP елиминират модулите, подобряват използването на пространството и енергийната плътност и допълнително насърчават термичното управление на батерията от технологията с въздушно охлаждане до технологията с течно охлаждане на накланяне.
(2) Засегнати от насоките за намаляване на субсидиите и безпокойството на потребителите относно пробега на шофиране, пробегът на електрически превозни средства продължава да се увеличава, а изискванията за енергийна плътност на батерията стават все по-високи и по-високи.Търсенето на технология за течно охлаждане с по-висока ефективност на топлопренос се е увеличило.
(3) Моделите се развиват в посока на модели от среден до висок клас, с достатъчен разходен бюджет, стремеж към комфорт, ниска толерантност към грешки на компонентите и висока производителност, а решението за течно охлаждане е в по-голямо съответствие с изискванията.
Независимо дали става въпрос за традиционен автомобил или превозно средство с нова енергия, търсенето на комфорт от страна на потребителите става все по-високо и по-високо, а технологията за управление на температурата в кабината стана особено важна.По отношение на хладилните методи се използват електрически компресори вместо обикновени компресори за охлаждане, а батериите обикновено се свързват към климатични охладителни системи.Традиционните превозни средства възприемат главно типа накланяща се плоча, докато новите енергийни превозни средства използват главно вихровия тип.Този метод има висока ефективност, леко тегло, нисък шум и е много съвместим с енергията на електрическото задвижване.Освен това структурата е проста, работата е стабилна и обемната ефективност е с 60% по-висока от тази на типа люлееща се плоча.%относно.По отношение на метода на отопление, PTC отопление (PTC въздушен нагревател/PTC нагревател на охлаждащата течност) е необходимо, а електрическите превозни средства нямат източници на топлина с нулеви разходи (като охлаждаща течност на двигател с вътрешно горене)
Време на публикуване: 7 юли 2023 г
