Tepelný management baterie
Během pracovního procesu baterie má teplota velký vliv na její výkon.Pokud je teplota příliš nízká, může to způsobit prudký pokles kapacity a výkonu baterie a dokonce i zkrat baterie.Význam tepelného managementu baterie je stále důležitější, protože teplota je příliš vysoká, což může způsobit, že se baterie rozloží, zkoroduje, vznítí nebo dokonce exploduje.Provozní teplota napájecí baterie je klíčovým faktorem při určování výkonu, bezpečnosti a životnosti baterie.Z hlediska výkonu povede příliš nízká teplota ke snížení aktivity baterie, což má za následek snížení výkonu nabíjení a vybíjení a prudký pokles kapacity baterie.Srovnání zjistilo, že když teplota klesla na 10 °C, kapacita vybití baterie byla 93 % kapacity při normální teplotě;když však teplota klesla na -20 °C, kapacita vybití baterie byla pouze 43 % kapacity při normální teplotě.
Výzkum Li Junqiu a dalších zmínil, že z bezpečnostního hlediska se při příliš vysoké teplotě zrychlí vedlejší reakce baterie.Když se teplota blíží 60 °C, vnitřní materiály/aktivní látky baterie se rozloží a pak dojde k „tepelnému úniku“, což způsobí náhlý nárůst teploty, dokonce až na 400 ~ 1000 ℃, a následně požáru a výbuchu.Pokud je teplota příliš nízká, je třeba udržovat rychlost nabíjení baterie na nižší rychlosti nabíjení, jinak to způsobí rozklad lithia a vnitřní zkrat vznícení.
Z hlediska životnosti baterie nelze ignorovat vliv teploty na životnost baterie.Usazování lithia v bateriích náchylných k nízkoteplotnímu nabíjení způsobí, že životnost baterie se rapidně zkrátí na desítkykrát a vysoká teplota výrazně ovlivní kalendářní životnost a životnost baterie.Výzkum zjistil, že když je teplota 23 ℃, kalendářní životnost baterie s 80 % zbývající kapacity je asi 6238 dní, ale když teplota stoupne na 35 ℃, kalendářní životnost je asi 1790 dní, a když teplota dosáhne 55 ℃, kalendářní životnost je asi 6238 dní.Pouze 272 dní.
V současné době, kvůli nákladům a technickým omezením, řízení teploty baterie (BTMS) není jednotný v použití vodivých médií a lze jej rozdělit do tří hlavních technických cest: chlazení vzduchem (aktivní a pasivní), chlazení kapalinou a materiály se změnou fáze (PCM).Chlazení vzduchem je relativně jednoduché, nehrozí u něj riziko úniku a je ekonomické.Je vhodný pro počáteční vývoj LFP baterií a malých automobilových polí.Účinek kapalinového chlazení je lepší než vzduchového chlazení a náklady se zvyšují.Kapalné chladicí médium má ve srovnání se vzduchem vlastnosti velké měrné tepelné kapacity a vysokého koeficientu prostupu tepla, což účinně kompenzuje technický nedostatek nízké účinnosti chlazení vzduchu.Je to hlavní optimalizace osobních automobilů současnosti.plán.Zhang Fubin ve svém výzkumu poukázal na to, že výhodou kapalinového chlazení je rychlý odvod tepla, který dokáže zajistit rovnoměrnou teplotu bateriové sady a je vhodný pro bateriové sady s velkou produkcí tepla;nevýhodami jsou vysoká cena, přísné požadavky na balení, riziko úniku kapaliny a složitá struktura.Materiály s fázovou změnou mají jak účinnost výměny tepla, tak nákladové výhody a nízké náklady na údržbu.Současná technologie je zatím v laboratorní fázi.Technologie tepelného managementu materiálů s fázovou změnou ještě není plně zralá a je to nejpotenciálnější vývojový směr tepelného managementu baterií v budoucnosti.
Celkově je kapalinové chlazení současnou hlavní technologickou cestou, zejména kvůli:
(1) Na jedné straně mají současné běžné vysokoniklové ternární baterie horší tepelnou stabilitu než lithium-železofosfátové baterie, nižší tepelnou únikovou teplotu (teplota rozkladu, 750 °C pro fosforečnan lithný, 300 °C pro ternární lithiové baterie) a vyšší produkci tepla.Na druhou stranu, nové technologie aplikace fosforečnanu lithného, jako je blade baterie BYD a CTP z éry Ningde, eliminují moduly, zlepšují využití prostoru a hustotu energie a dále podporují tepelné řízení baterie od vzduchem chlazené technologie po kapalinou chlazenou technologii naklonění.
(2) Dojezd elektrických vozidel, ovlivněný pokyny ke snižování dotací a obavami spotřebitelů o dojezd, se stále zvyšuje a požadavky na hustotu energie baterie jsou stále vyšší a vyšší.Zvýšila se poptávka po technologii kapalinového chlazení s vyšší účinností přenosu tepla.
(3) Modely se vyvíjejí směrem k modelům střední až vyšší třídy, s dostatečným rozpočtem na náklady, snahou o pohodlí, nízkou odolností proti chybám součástí a vysokým výkonem a řešení kapalinového chlazení je více v souladu s požadavky.
Bez ohledu na to, zda se jedná o tradiční automobil nebo nové energetické vozidlo, požadavky spotřebitelů na pohodlí jsou stále vyšší a vyšší a technologie řízení teploty v kokpitu se stala obzvláště důležitou.Z hlediska způsobů chlazení se místo běžných kompresorů pro chlazení používají elektrické kompresory a baterie se obvykle připojují ke klimatizačním chladicím systémům.Tradiční vozidla používají hlavně typ swash plate, zatímco nová energetická vozidla používají hlavně typ vír.Tato metoda má vysokou účinnost, nízkou hmotnost, nízkou hlučnost a je vysoce kompatibilní s elektrickou energií pohonu.Kromě toho je struktura jednoduchá, provoz je stabilní a objemová účinnost je o 60 % vyšší než u typu kývavého kotouče.%o.Pokud jde o způsob ohřevu, PTC ohřev (PTC ohřívač vzduchu/PTC ohřívač chladicí kapaliny) je potřeba a elektrická vozidla postrádají zdroje tepla s nulovými náklady (jako je chladicí kapalina spalovacího motoru)
Čas odeslání: Červenec-07-2023
