Direcția de modernizare a tehnologiei de management termic al vehiculelor cu energie nouă

Managementul termic al bateriei

În timpul procesului de lucru al bateriei, temperatura are o mare influență asupra performanței acesteia.Dacă temperatura este prea scăzută, poate provoca o scădere bruscă a capacității și puterii bateriei și chiar un scurtcircuit al bateriei.Importanța gestionării termice a bateriei devine din ce în ce mai proeminentă, deoarece temperatura este prea ridicată, ceea ce poate duce la descompunerea, corodarea, corodarea, aprinderea sau chiar explodarea bateriei.Temperatura de funcționare a bateriei de putere este un factor cheie în determinarea performanței, siguranței și duratei de viață a bateriei.Din punct de vedere al performanței, o temperatură prea scăzută va duce la o scădere a activității bateriei, rezultând o scădere a performanței de încărcare și descărcare și o scădere bruscă a capacității bateriei.Comparația a constatat că atunci când temperatura a scăzut la 10°C, capacitatea de descărcare a bateriei a fost de 93% din cea la temperatura normală;cu toate acestea, când temperatura a scăzut la -20°C, capacitatea de descărcare a bateriei a fost de numai 43% din cea la temperatura normală.

Cercetările efectuate de Li Junqiu și alții au menționat că din punct de vedere al siguranței, dacă temperatura este prea mare, reacțiile secundare ale bateriei vor fi accelerate.Când temperatura este aproape de 60 °C, materialele interne/substanțele active ale bateriei se vor descompune, iar apoi va apărea „fuga termică”, provocând o creștere bruscă a temperaturii, chiar și până la 400 ~ 1000 ℃, și apoi duce la incendiu și explozie.Dacă temperatura este prea scăzută, rata de încărcare a bateriei trebuie menținută la o rată de încărcare mai mică, altfel va provoca descompunerea litiului din baterie și va provoca un scurtcircuit intern să ia foc.

Din perspectiva duratei de viață a bateriei, impactul temperaturii asupra duratei de viață a bateriei nu poate fi ignorat.Depunerea de litiu în bateriile predispuse la încărcare la temperatură scăzută va face ca durata de viață a bateriei să scadă rapid de zeci de ori, iar temperatura ridicată va afecta foarte mult durata de viață calendaristică și durata de viață a bateriei.Cercetarea a constatat că, atunci când temperatura este de 23 ℃, durata de viață calendaristică a bateriei cu 80% capacitatea rămasă este de aproximativ 6238 de zile, dar când temperatura crește la 35 ℃, durata de viață calendaristică este de aproximativ 1790 de zile, iar când temperatura atinge 55 ℃, durata de viață a calendarului este de aproximativ 6238 de zile.Doar 272 de zile.

În prezent, din cauza costurilor și constrângerilor tehnice, managementul termic al bateriei(BTMS) nu este unificat în utilizarea mediilor conductoare și poate fi împărțit în trei căi tehnice majore: răcire cu aer (activă și pasivă), răcire cu lichid și materiale cu schimbare de fază (PCM).Răcirea cu aer este relativ simplă, nu are risc de scurgere și este economică.Este potrivit pentru dezvoltarea inițială a bateriilor LFP și a câmpurilor de mașini mici.Efectul răcirii cu lichid este mai bun decât cel al răcirii cu aer, iar costul este crescut.În comparație cu aerul, mediul de răcire lichid are caracteristicile unei capacități mari de căldură specifică și un coeficient ridicat de transfer de căldură, care compensează eficient deficiența tehnică a eficienței scăzute de răcire a aerului.Este principala optimizare a autoturismelor în prezent.plan.Zhang Fubin a subliniat în cercetarea sa că avantajul răcirii cu lichid este disiparea rapidă a căldurii, care poate asigura temperatura uniformă a acumulatorului și este potrivită pentru acumulatorii cu producție mare de căldură;dezavantajele sunt costul ridicat, cerințele stricte de ambalare, riscul de scurgere a lichidului și structura complexă.Materialele cu schimbare de fază au atât eficiență în schimbul de căldură, cât și avantaje de cost, precum și costuri reduse de întreținere.Tehnologia actuală este încă în stadiu de laborator.Tehnologia de management termic a materialelor cu schimbare de fază nu este încă pe deplin matură și este cea mai potențială direcție de dezvoltare a managementului termic al bateriei în viitor.

În general, răcirea cu lichid este calea curentă a tehnologiei curente, în principal datorită:

(1) Pe de o parte, bateriile ternare cu conținut ridicat de nichel curente au o stabilitate termică mai slabă decât bateriile cu litiu fier fosfat, temperatură termică de evaporare mai scăzută (temperatura de descompunere, 750 °C pentru fosfatul litiu fier, 300 °C pentru bateriile cu litiu ternar) , și o producție mai mare de căldură.Pe de altă parte, noile tehnologii de aplicare a fosfatului de fier litiu, cum ar fi bateria cu lamă BYD și CTP din era Ningde, elimină modulele, îmbunătățesc utilizarea spațiului și densitatea energiei și promovează în continuare managementul termic al bateriei de la tehnologia răcită cu aer la tehnologia răcită cu lichid.

(2) Afectați de îndrumarea reducerii subvențiilor și de anxietatea consumatorilor cu privire la raza de rulare, autonomia de rulare a vehiculelor electrice continuă să crească, iar cerințele pentru densitatea energiei bateriei sunt din ce în ce mai mari.Cererea de tehnologie de răcire cu lichid cu eficiență mai mare a transferului de căldură a crescut.

(3) Modelele se dezvoltă în direcția modelelor mid-to-high-end, cu un buget de cost suficient, urmărirea confortului, toleranță scăzută la defecțiuni ale componentelor și performanță ridicată, iar soluția de răcire cu lichid este mai în conformitate cu cerințele.

Indiferent dacă este o mașină tradițională sau un vehicul cu energie nouă, cererea consumatorilor de confort este din ce în ce mai mare, iar tehnologia de management termic din cockpit a devenit deosebit de importantă.În ceea ce privește metodele de refrigerare, se folosesc compresoare electrice în locul compresoarelor obișnuite pentru refrigerare, iar bateriile sunt de obicei conectate la sistemele de răcire cu aer condiționat.Vehiculele tradiționale adoptă în principal tipul de placă oscilantă, în timp ce vehiculele cu energie nouă folosesc în principal tipul vortex.Această metodă are o eficiență ridicată, greutate redusă, zgomot redus și este foarte compatibilă cu energia de antrenare electrică.În plus, structura este simplă, funcționarea este stabilă, iar eficiența volumetrică este cu 60% mai mare decât cea a tipului cu placă oscilantă.%despre.În ceea ce privește metoda de încălzire, încălzirea PTC (Încălzitor de aer PTC/Încălzitor de lichid de răcire PTC) este necesar, iar vehiculele electrice nu au surse de căldură cu cost zero (cum ar fi lichidul de răcire a motorului cu ardere internă)