Gestione termica della batteria
Durante il funzionamento della batteria, la temperatura ha una grande influenza sulle sue prestazioni.Se la temperatura è troppo bassa, potrebbe causare un forte calo della capacità e della potenza della batteria e persino un cortocircuito della batteria.L'importanza della gestione termica della batteria sta diventando sempre più importante poiché la temperatura è troppo elevata e ciò potrebbe causare la decomposizione, la corrosione, l'incendio o addirittura l'esplosione della batteria.La temperatura operativa della batteria è un fattore chiave nel determinare le prestazioni, la sicurezza e la durata della batteria.Dal punto di vista delle prestazioni, una temperatura troppo bassa porterà a una diminuzione dell'attività della batteria, con conseguente diminuzione delle prestazioni di carica e scarica e un forte calo della capacità della batteria.Dal confronto è emerso che quando la temperatura scendeva a 10°C, la capacità di scarica della batteria era pari al 93% di quella a temperatura normale;tuttavia, quando la temperatura è scesa a -20°C, la capacità di scarica della batteria era solo il 43% di quella a temperatura normale.
La ricerca di Li Junqiu e altri ha affermato che dal punto di vista della sicurezza, se la temperatura è troppo alta, le reazioni collaterali della batteria verranno accelerate.Quando la temperatura è vicina a 60 °C, i materiali interni/sostanze attive della batteria si decompongono e si verifica una "fuga termica", causando un aumento improvviso della temperatura, anche fino a 400 ~ 1000 ℃, e quindi porta a incendio ed esplosione.Se la temperatura è troppo bassa, la velocità di carica della batteria deve essere mantenuta a un livello inferiore, altrimenti la batteria decomporrà il litio e causerà l'incendio di un cortocircuito interno.
Dal punto di vista della durata della batteria, l’impatto della temperatura sulla durata della batteria non può essere ignorato.La deposizione di litio nelle batterie soggette a ricarica a bassa temperatura causerà un rapido decadimento della durata del ciclo della batteria fino a decine di volte e l'alta temperatura influenzerà notevolmente la durata del calendario e la durata del ciclo della batteria.La ricerca ha rilevato che quando la temperatura è di 23 ℃, la durata di calendario della batteria con l'80% di capacità rimanente è di circa 6238 giorni, ma quando la temperatura sale a 35 ℃, la durata di calendario è di circa 1790 giorni e quando la temperatura raggiunge 55 ℃, la durata del calendario è di circa 6238 giorni.Solo 272 giorni.
Al momento, a causa dei costi e dei vincoli tecnici, la gestione termica della batteria(BTMS) non è unificato nell'uso di mezzi conduttivi e può essere suddiviso in tre principali percorsi tecnici: raffreddamento ad aria (attivo e passivo), raffreddamento a liquido e materiali a cambiamento di fase (PCM).Il raffreddamento ad aria è relativamente semplice, non presenta rischi di perdite ed è economico.È adatto per lo sviluppo iniziale di batterie LFP e per i settori delle auto di piccole dimensioni.L'effetto del raffreddamento a liquido è migliore di quello del raffreddamento ad aria e il costo aumenta.Rispetto all'aria, il mezzo di raffreddamento liquido ha le caratteristiche di una grande capacità termica specifica e di un elevato coefficiente di trasferimento del calore, che compensa efficacemente la carenza tecnica di bassa efficienza di raffreddamento dell'aria.Attualmente è la principale ottimizzazione delle autovetture.piano.Zhang Fubin ha sottolineato nella sua ricerca che il vantaggio del raffreddamento a liquido è la rapida dissipazione del calore, che può garantire la temperatura uniforme del pacco batteria ed è adatto per pacchi batteria con grande produzione di calore;gli svantaggi sono costi elevati, requisiti di imballaggio rigorosi, rischio di perdite di liquidi e struttura complessa.I materiali a cambiamento di fase presentano sia efficienza di scambio termico che vantaggi in termini di costi e bassi costi di manutenzione.La tecnologia attuale è ancora in fase di laboratorio.La tecnologia di gestione termica dei materiali a cambiamento di fase non è ancora completamente matura e rappresenta la direzione di sviluppo più potenziale della gestione termica delle batterie in futuro.
Nel complesso, il raffreddamento a liquido è l’attuale percorso tecnologico mainstream, principalmente a causa di:
(1) Da un lato, le attuali batterie ternarie ad alto contenuto di nichel hanno una stabilità termica peggiore rispetto alle batterie al litio ferro fosfato e una temperatura di fuga termica inferiore (temperatura di decomposizione, 750 °C per litio ferro fosfato, 300 °C per batterie al litio ternarie). e una maggiore produzione di calore.D'altro canto, le nuove tecnologie di applicazione del fosfato di litio ferro come la batteria a lama di BYD e il CTP dell'era Ningde eliminano i moduli, migliorano l'utilizzo dello spazio e la densità di energia e promuovono ulteriormente la gestione termica della batteria dalla tecnologia con raffreddamento ad aria alla tecnologia di inclinazione con raffreddamento a liquido.
(2) Influenzato dalle linee guida sulla riduzione dei sussidi e dall'ansia dei consumatori sull'autonomia, l'autonomia dei veicoli elettrici continua ad aumentare e i requisiti di densità energetica della batteria stanno diventando sempre più elevati.La domanda di tecnologie di raffreddamento a liquido con una maggiore efficienza di trasferimento del calore è aumentata.
(3) I modelli si stanno sviluppando nella direzione di modelli di fascia medio-alta, con un budget di costo sufficiente, ricerca del comfort, bassa tolleranza ai guasti dei componenti e prestazioni elevate, e la soluzione di raffreddamento a liquido è più in linea con i requisiti.
Indipendentemente dal fatto che si tratti di un'auto tradizionale o di un veicolo a nuova energia, la richiesta di comfort da parte dei consumatori è sempre più elevata e la tecnologia di gestione termica dell'abitacolo è diventata particolarmente importante.In termini di metodi di refrigerazione, vengono utilizzati compressori elettrici al posto dei normali compressori per la refrigerazione e le batterie sono solitamente collegate ai sistemi di raffreddamento dell'aria condizionata.I veicoli tradizionali adottano principalmente il tipo a piatto oscillante, mentre i veicoli di nuova energia utilizzano principalmente il tipo a vortice.Questo metodo ha alta efficienza, leggerezza, bassa rumorosità ed è altamente compatibile con l'energia di azionamento elettrica.Inoltre, la struttura è semplice, il funzionamento è stabile e l'efficienza volumetrica è superiore del 60% rispetto a quella del tipo a piatto oscillante.%Di.In termini di metodo di riscaldamento, riscaldamento PTC(Riscaldatore d'aria PTC/Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC) è necessario e i veicoli elettrici non dispongono di fonti di calore a costo zero (come il liquido di raffreddamento del motore a combustione interna)
Orario di pubblicazione: 07-lug-2023
