Termičko upravljanje baterijom
Tokom procesa rada baterije, temperatura ima veliki uticaj na njen rad.Ako je temperatura preniska, to može uzrokovati nagli pad kapaciteta i snage baterije, pa čak i kratki spoj baterije.Važnost upravljanja temperaturom baterije postaje sve istaknutija jer je temperatura previsoka što može uzrokovati razgradnju, korodiju, zapaljenje ili čak eksploziju baterije.Radna temperatura baterije je ključni faktor u određivanju performansi, sigurnosti i vijeka trajanja baterije.Sa stajališta performansi, preniska temperatura će dovesti do smanjenja aktivnosti baterije, što će rezultirati smanjenjem performansi punjenja i pražnjenja, te naglim padom kapaciteta baterije.Poređenje je pokazalo da kada je temperatura pala na 10°C, kapacitet pražnjenja baterije bio je 93% od onog na normalnoj temperaturi;međutim, kada je temperatura pala na -20°C, kapacitet pražnjenja baterije bio je samo 43% od onog na normalnoj temperaturi.
Istraživanja Li Junqiua i drugih su spomenula da će se sa sigurnosne točke gledišta, ako je temperatura previsoka, nuspojave baterije ubrzati.Kada je temperatura blizu 60 °C, unutrašnji materijali/aktivne supstance baterije će se razgraditi, a zatim će doći do "termičkog bekstva", što će uzrokovati nagli porast temperature A, čak i do 400 ~ 1000 ℃, a zatim dovesti do požar i eksplozija.Ako je temperatura preniska, brzinu punjenja baterije treba održavati na nižoj stopi punjenja, inače će to uzrokovati razgradnju litijuma i uzrokovati požar unutarnjeg kratkog spoja.
Iz perspektive vijeka trajanja baterije, utjecaj temperature na vijek trajanja baterije ne može se zanemariti.Taloženje litijuma u baterijama koje su sklone punjenju pri niskim temperaturama dovest će do brzog propadanja ciklusa baterije na desetine puta, a visoka temperatura će uvelike utjecati na kalendarski vijek trajanja i ciklus trajanja baterije.Istraživanje je pokazalo da kada je temperatura 23 ℃, kalendarski vijek trajanja baterije sa 80% preostalog kapaciteta iznosi oko 6238 dana, ali kada temperatura poraste na 35 ℃, kalendarski vijek trajanja je oko 1790 dana, a kada temperatura dostigne 55 ℃, životni vijek kalendara je oko 6238 dana.Samo 272 dana.
Trenutno, zbog troškova i tehničkih ograničenja, upravljanje termičkom baterijom (BTMS) nije jedinstven u upotrebi provodljivih medija, i može se podijeliti na tri glavna tehnička puta: hlađenje zrakom (aktivno i pasivno), hlađenje tekućinom i materijali za promjenu faze (PCM).Vazdušno hlađenje je relativno jednostavno, nema opasnosti od curenja i ekonomično je.Pogodan je za početni razvoj LFP baterija i malih automobila.Efekat tekućeg hlađenja je bolji od zračnog hlađenja, a trošak se povećava.U poređenju sa vazduhom, tečni rashladni medij ima karakteristike velikog specifičnog toplotnog kapaciteta i visokog koeficijenta prenosa toplote, što efektivno nadoknađuje tehnički nedostatak niske efikasnosti vazdušnog hlađenja.To je trenutno glavna optimizacija putničkih automobila.plan.Zhang Fubin je u svom istraživanju istakao da je prednost tekućeg hlađenja brzo rasipanje topline, što može osigurati ujednačenu temperaturu baterijskog paketa, a pogodno je za baterije sa velikom proizvodnjom topline;nedostaci su visoka cijena, strogi zahtjevi za pakovanje, rizik od curenja tečnosti i složena struktura.Materijali za promenu faze imaju i efikasnost izmene toplote i prednosti u pogledu troškova, kao i niske troškove održavanja.Trenutna tehnologija je još uvijek u laboratorijskoj fazi.Tehnologija upravljanja toplinom materijala s promjenom faze još nije u potpunosti zrela i predstavlja najpotencijalniji smjer razvoja upravljanja toplinom baterija u budućnosti.
Sve u svemu, tekuće hlađenje je trenutni put mainstream tehnologije, uglavnom zbog:
(1) S jedne strane, trenutne ternarne baterije sa visokim sadržajem nikla imaju lošiju termičku stabilnost od litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija, nižu temperaturu raspadanja (temperatura raspadanja, 750 °C za litijum-gvozdene fosfatne baterije, 300 °C za ternarne litijumske baterije) , i veću proizvodnju topline.S druge strane, nove tehnologije primjene litijum-gvozdenog fosfata, kao što su BYD-ova blade baterija i Ningde era CTP, eliminišu module, poboljšavaju iskorišćenost prostora i gustinu energije, i dalje promovišu upravljanje toplotom baterije od tehnologije hlađenja vazduhom do tehnologije hlađenja tekućinom.
(2) Pod utjecajem smjernica smanjenja subvencije i anksioznosti potrošača oko dometa vožnje, domet vožnje električnih vozila nastavlja se povećavati, a zahtjevi za gustinom energije baterije su sve veći i veći.Povećana je potražnja za tehnologijom tekućeg hlađenja s većom efikasnošću prijenosa topline.
(3) Modeli se razvijaju u pravcu mid-to-high-end modela, sa dovoljnim budžetom troškova, težnjom za udobnošću, niskom tolerancijom na greške komponenti i visokim performansama, a rješenje za hlađenje tekućinom je više u skladu sa zahtjevima.
Bez obzira da li se radi o tradicionalnom automobilu ili vozilu nove energije, potražnja potrošača za udobnošću je sve veća i veća, a tehnologija upravljanja toplinom u kokpitu postala je posebno važna.Što se tiče metoda hlađenja, umjesto običnih kompresora za hlađenje se koriste električni kompresori, a baterije se obično povezuju na sisteme za hlađenje klima uređaja.Tradicionalna vozila uglavnom koriste tip ploče s preklopom, dok vozila nove energije uglavnom koriste tip vortex.Ova metoda ima visoku efikasnost, malu težinu, nisku razinu buke i vrlo je kompatibilna s energijom električnog pogona.Osim toga, konstrukcija je jednostavna, rad je stabilan, a volumetrijska efikasnost je 60% veća od one sa preklopnom pločom.%o.Što se tiče načina grijanja, PTC grijanje (PTC grijač zraka/PTC grijač rashladne tekućine) je potreban, a električnim vozilima nedostaju izvori topline bez troškova (kao što je rashladna tekućina motora s unutrašnjim sagorijevanjem)
Vrijeme objave: Jul-07-2023
