Una de las tecnologías clave de los vehículos de nueva energía son las baterías eléctricas.La calidad de las baterías determina, por un lado, el coste de los vehículos eléctricos y, por otro, la autonomía de los vehículos eléctricos.Factor clave para la aceptación y rápida adopción.
Según las características de uso, los requisitos y los campos de aplicación de las baterías eléctricas, los tipos de investigación y desarrollo de baterías eléctricas en el país y en el extranjero son aproximadamente: baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidruro metálico, baterías de iones de litio, pilas de combustible, etc., entre las que el desarrollo de baterías de iones de litio recibe la mayor atención.
Comportamiento de generación de calor de la batería de energía.
La fuente de calor, la tasa de generación de calor, la capacidad calorífica de la batería y otros parámetros relacionados del módulo de batería de energía están estrechamente relacionados con la naturaleza de la batería.El calor liberado por la batería depende de la naturaleza y características químicas, mecánicas y eléctricas de la batería, especialmente de la naturaleza de la reacción electroquímica.La energía térmica generada en la reacción de la batería se puede expresar mediante el calor de reacción de la batería Qr;la polarización electroquímica hace que el voltaje real de la batería se desvíe de su fuerza electromotriz de equilibrio, y la pérdida de energía causada por la polarización de la batería se expresa por Qp.Además de que la reacción de la batería se desarrolla según la ecuación de reacción, también existen algunas reacciones secundarias.Las reacciones secundarias típicas incluyen la descomposición de electrolitos y la autodescarga de la batería.El calor de reacción secundaria generado en este proceso es Qs.Además, debido a que cualquier batería inevitablemente tendrá resistencia, se generará calor Joule Qj cuando pase la corriente.Por tanto, el calor total de una batería es la suma del calor de los siguientes aspectos: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Dependiendo del proceso de carga (descarga) específico, los principales factores que hacen que la batería genere calor también son diferentes.Por ejemplo, cuando la batería está normalmente cargada, Qr es el factor dominante;y en la última etapa de carga de la batería, debido a la descomposición del electrolito, comienzan a ocurrir reacciones secundarias (el calor de la reacción secundaria es Qs), cuando la batería está casi completamente cargada y sobrecargada. Lo que sucede principalmente es la descomposición del electrolito, donde domina Qs. .El calor Joule Qj depende de la corriente y la resistencia.El método de carga comúnmente utilizado se realiza con corriente constante y Qj es un valor específico en este momento.Sin embargo, durante el arranque y la aceleración, la corriente es relativamente alta.Para HEV, esto equivale a una corriente de decenas a cientos de amperios.En este momento, el calor Joule Qj es muy grande y se convierte en la principal fuente de liberación de calor de la batería.
Desde la perspectiva de la controlabilidad de la gestión térmica, los sistemas de gestión térmica (HVH) se puede dividir en dos tipos: activa y pasiva.Desde la perspectiva del medio de transferencia de calor, los sistemas de gestión térmica se pueden dividir en: refrigerados por aire (Calentador de aire PTC), enfriado por líquido(Calentador de refrigerante PTC), y almacenamiento térmico de cambio de fase.
Para la transferencia de calor con refrigerante (calentador de refrigerante PTC) como medio, es necesario establecer una comunicación de transferencia de calor entre el módulo y el medio líquido, como una camisa de agua, para realizar calentamiento y enfriamiento indirectos en forma de convección y calor. conducción.El medio de transferencia de calor puede ser agua, etilenglicol o incluso refrigerante.También existe transferencia directa de calor al sumergir la pieza polar en el líquido del dieléctrico, pero se deben tomar medidas de aislamiento para evitar cortocircuitos.
La refrigeración pasiva por refrigerante generalmente utiliza el intercambio de calor líquido-aire ambiente y luego introduce capullos en la batería para el intercambio de calor secundario, mientras que la refrigeración activa utiliza intercambiadores de calor de medio líquido refrigerante del motor o calefacción eléctrica/aceite térmico PTC para lograr la refrigeración primaria.Calefacción, refrigeración primaria con aire de cabina/aire acondicionado medio refrigerante-líquido.
Para los sistemas de gestión térmica que utilizan aire y líquido como medio, la estructura es demasiado grande y compleja debido a la necesidad de ventiladores, bombas de agua, intercambiadores de calor, calentadores, tuberías y otros accesorios, y también consume energía de la batería y reduce la energía de la misma. .densidad y densidad de energía.
El sistema de refrigeración de la batería enfriado por agua utiliza refrigerante (50 % agua/50 % etilenglicol) para transferir el calor de la batería al sistema de refrigeración del aire acondicionado a través del refrigerador de la batería y luego al medio ambiente a través del condensador.La batería enfría la temperatura del agua de entrada de la batería. Es fácil alcanzar una temperatura más baja después del intercambio de calor, y la batería se puede ajustar para que funcione en el mejor rango de temperatura de trabajo;El principio del sistema se muestra en la figura.Los principales componentes del sistema frigorífico incluyen: condensador, compresor eléctrico, evaporador, válvula de expansión con válvula de cierre, enfriador de batería (válvula de expansión con válvula de cierre) y tuberías de aire acondicionado, etc.;El circuito de agua de refrigeración incluye: bomba de agua eléctrica, batería (incluidas placas de refrigeración), refrigeradores de batería, tuberías de agua, depósitos de expansión y otros accesorios.
Hora de publicación: 27 de abril de 2023
