Termisk hantering av batterier
Under batteriets arbetsprocess har temperaturen stor inverkan på dess prestanda.Om temperaturen är för låg kan det orsaka en kraftig minskning av batteriets kapacitet och effekt, och till och med en kortslutning av batteriet.Vikten av batterivärmehantering blir allt mer framträdande eftersom temperaturen är för hög vilket kan få batteriet att sönderdelas, korrodera, fatta eld eller till och med explodera.Driftstemperaturen för kraftbatteriet är en nyckelfaktor för att bestämma prestanda, säkerhet och batterilivslängd.Ur prestandasynpunkt kommer för låg temperatur att leda till en minskning av batteriaktiviteten, vilket resulterar i en minskning av laddnings- och urladdningsprestanda och en kraftig minskning av batterikapaciteten.Jämförelsen visade att när temperaturen sjönk till 10°C var batteriurladdningskapaciteten 93 % av den vid normal temperatur;men när temperaturen sjönk till -20°C var batteriurladdningskapaciteten endast 43 % av den vid normal temperatur.
Forskning av Li Junqiu och andra nämnde att ur säkerhetssynpunkt, om temperaturen är för hög, kommer sidreaktionerna hos batteriet att accelereras.När temperaturen är nära 60 °C kommer batteriets inre material/aktiva substanser att sönderdelas, och då uppstår "termisk runaway", vilket orsakar temperaturen En plötslig höjning, till och med upp till 400 ~ 1000 ℃, och leder sedan till brand och explosion.Om temperaturen är för låg måste batteriets laddningshastighet hållas vid en lägre laddningshastighet, annars kommer det att få batteriet att bryta ner litium och orsaka att en intern kortslutning tar eld.
Ur batteriets livslängd kan temperaturens inverkan på batteriets livslängd inte ignoreras.Litiumavlagring i batterier som är benägna att laddas vid låg temperatur gör att batteriets livslängd snabbt försämras till dussintals gånger, och hög temperatur kommer att i hög grad påverka batteriets kalenderlivslängd och cykellivslängd.Forskningen fann att när temperaturen är 23 ℃ är kalenderlivslängden för batteriet med 80 % återstående kapacitet cirka 6238 dagar, men när temperaturen stiger till 35 ℃ är kalenderlivslängden cirka 1790 dagar och när temperaturen når 55 ℃, kalenderlivslängden är cirka 6238 dagar.Bara 272 dagar.
För närvarande, på grund av kostnader och tekniska begränsningar, batterivärmehantering(BTMS) är inte enhetlig i användningen av ledande media och kan delas in i tre stora tekniska vägar: luftkylning (aktiv och passiv), flytande kylning och fasförändringsmaterial (PCM).Luftkylning är relativt enkel, har ingen risk för läckage och är ekonomisk.Den är lämplig för den initiala utvecklingen av LFP-batterier och småbilar.Effekten av vätskekylning är bättre än luftkylning, och kostnaden ökar.Jämfört med luft har flytande kylmedium egenskaperna stor specifik värmekapacitet och hög värmeöverföringskoefficient, vilket effektivt kompenserar för den tekniska bristen med låg luftkylningseffektivitet.Det är den främsta optimeringen av personbilar för närvarande.planen.Zhang Fubin påpekade i sin forskning att fördelen med vätskekylning är snabb värmeavledning, vilket kan säkerställa en enhetlig temperatur på batteripaketet, och är lämpligt för batteripaket med stor värmeproduktion;Nackdelarna är höga kostnader, strikta förpackningskrav, risk för vätskeläckage och komplex struktur.Fasbytesmaterial har både värmeväxlingseffektivitet och kostnadsfördelar och låga underhållskostnader.Den nuvarande tekniken är fortfarande på laboratoriestadiet.Den termiska hanteringstekniken för fasförändringsmaterial är ännu inte helt mogen, och det är den mest potentiella utvecklingsriktningen för batterivärmehantering i framtiden.
Sammantaget är flytande kylning den nuvarande vanliga teknikvägen, främst på grund av:
(1) Å ena sidan har de nuvarande vanliga ternära högnickelbatterierna sämre termisk stabilitet än litiumjärnfosfatbatterier, lägre termisk runaway-temperatur (nedbrytningstemperatur, 750 °C för litiumjärnfosfat, 300 °C för ternära litiumbatterier) och högre värmeproduktion.Å andra sidan eliminerar nya litiumjärnfosfatapplikationsteknologier som BYD:s bladbatteri och Ningde-eran CTP moduler, förbättrar utrymmesutnyttjande och energitäthet och främjar ytterligare batterivärmehantering från luftkyld teknik till vätskekyld teknologitilt.
(2) Påverkad av vägledningen om subventionsminskning och konsumenternas oro för körräckvidden fortsätter räckvidden för elfordon att öka och kraven på batteriets energitäthet blir högre och högre.Efterfrågan på vätskekylningsteknik med högre värmeöverföringseffektivitet har ökat.
(3) Modeller utvecklas i riktning mot medelstora till högklassiga modeller, med tillräcklig kostnadsbudget, strävan efter komfort, låg komponentfeltolerans och hög prestanda, och vätskekylningslösningen är mer i linje med kraven.
Oavsett om det är en traditionell bil eller ett nytt energifordon blir konsumenternas efterfrågan på komfort högre och högre, och värmehanteringstekniken för cockpit har blivit särskilt viktig.När det gäller kylmetoder används elektriska kompressorer istället för vanliga kompressorer för kylning, och batterier är vanligtvis kopplade till luftkonditioneringskylsystem.Traditionella fordon använder i huvudsak swash plate-typen, medan nya energifordon huvudsakligen använder virveltypen.Denna metod har hög effektivitet, låg vikt, lågt brus och är mycket kompatibel med elektrisk drivenergi.Dessutom är strukturen enkel, driften är stabil och den volymetriska verkningsgraden är 60% högre än den för swashplatetypen.%handla om.När det gäller uppvärmningsmetod, PTC-uppvärmning(PTC luftvärmare/PTC kylvätskevärmare) behövs, och elfordon saknar nollkostnadsvärmekällor (som förbränningsmotorkylvätska)
Posttid: 2023-07-07
