Gestión térmica de la batería.
Durante el proceso de funcionamiento de la batería, la temperatura tiene una gran influencia en su rendimiento.Si la temperatura es demasiado baja, puede provocar una fuerte disminución de la capacidad y la potencia de la batería, e incluso un cortocircuito de la batería.La importancia de la gestión térmica de la batería es cada vez más importante, ya que la temperatura es demasiado alta, lo que puede provocar que la batería se descomponga, se corroa, se incendie o incluso explote.La temperatura de funcionamiento de la batería es un factor clave para determinar el rendimiento, la seguridad y la duración de la batería.Desde el punto de vista del rendimiento, una temperatura demasiado baja provocará una disminución de la actividad de la batería, lo que provocará una disminución del rendimiento de carga y descarga y una fuerte disminución de la capacidad de la batería.La comparación encontró que cuando la temperatura bajaba a 10°C, la capacidad de descarga de la batería era el 93% de la que tenía a temperatura normal;sin embargo, cuando la temperatura bajó a -20°C, la capacidad de descarga de la batería fue solo el 43% de la que tenía a temperatura normal.
La investigación de Li Junqiu y otros mencionó que desde el punto de vista de la seguridad, si la temperatura es demasiado alta, las reacciones secundarias de la batería se acelerarán.Cuando la temperatura es cercana a 60 °C, los materiales internos/sustancias activas de la batería se descompondrán y luego se producirá un "descontrol térmico", lo que provocará un aumento repentino de la temperatura, incluso hasta 400 ~ 1000 ℃, y luego conducirá a fuego y explosión.Si la temperatura es demasiado baja, la velocidad de carga de la batería debe mantenerse a una velocidad de carga más baja; de lo contrario, la batería descompondrá el litio y provocará un cortocircuito interno que se incendiará.
Desde la perspectiva de la duración de la batería, no se puede ignorar el impacto de la temperatura en la duración de la batería.La deposición de litio en baterías propensas a cargarse a baja temperatura hará que el ciclo de vida de la batería se reduzca rápidamente a docenas de veces, y las altas temperaturas afectarán en gran medida la vida útil y el ciclo de vida de la batería.La investigación encontró que cuando la temperatura es de 23 ℃, la vida útil de la batería con un 80% de capacidad restante es de aproximadamente 6238 días, pero cuando la temperatura aumenta a 35 ℃, la vida útil es de aproximadamente 1790 días, y cuando la temperatura alcanza los 55 ℃, la vida calendario es de aproximadamente 6238 días.Sólo 272 días.
En la actualidad, debido a limitaciones técnicas y de costo, la gestión térmica de la batería(BTMS) no está unificado en el uso de medios conductores y se puede dividir en tres vías técnicas principales: refrigeración por aire (activa y pasiva), refrigeración líquida y materiales de cambio de fase (PCM).La refrigeración por aire es relativamente sencilla, no presenta riesgo de fugas y es económica.Es adecuado para el desarrollo inicial de baterías LFP y campos de automóviles pequeños.El efecto del enfriamiento líquido es mejor que el del enfriamiento por aire y el costo aumenta.En comparación con el aire, el medio de refrigeración líquido tiene las características de una gran capacidad calorífica específica y un alto coeficiente de transferencia de calor, lo que compensa eficazmente la deficiencia técnica de la baja eficiencia de refrigeración por aire.Es la principal optimización de los turismos en la actualidad.plan.Zhang Fubin señaló en su investigación que la ventaja de la refrigeración líquida es la rápida disipación del calor, que puede garantizar la temperatura uniforme del paquete de baterías y es adecuada para paquetes de baterías con una gran producción de calor;las desventajas son el alto costo, los estrictos requisitos de embalaje, el riesgo de fuga de líquido y la estructura compleja.Los materiales de cambio de fase tienen eficiencia de intercambio de calor y ventajas de costo, además de bajos costos de mantenimiento.La tecnología actual aún se encuentra en etapa de laboratorio.La tecnología de gestión térmica de los materiales de cambio de fase aún no está completamente madura y es la dirección de desarrollo más potencial de la gestión térmica de baterías en el futuro.
En general, la refrigeración líquida es la ruta tecnológica actual, principalmente debido a:
(1) Por un lado, las principales baterías ternarias con alto contenido de níquel tienen peor estabilidad térmica que las baterías de fosfato de hierro y litio y una temperatura descontrolada térmica más baja (temperatura de descomposición, 750 °C para fosfato de hierro y litio, 300 °C para baterías ternarias de litio) y mayor producción de calor.Por otro lado, las nuevas tecnologías de aplicación de fosfato de hierro y litio, como la batería Blade de BYD y el CTP de la era Ningde, eliminan módulos, mejoran la utilización del espacio y la densidad de energía y promueven aún más la gestión térmica de la batería desde la tecnología de refrigeración por aire hasta la tecnología de inclinación de refrigeración líquida.
(2) Afectados por la orientación de la reducción de subsidios y la ansiedad de los consumidores sobre la autonomía, la autonomía de conducción de los vehículos eléctricos sigue aumentando y los requisitos de densidad de energía de la batería son cada vez mayores.Ha aumentado la demanda de tecnología de refrigeración líquida con mayor eficiencia de transferencia de calor.
(3) Los modelos se están desarrollando en la dirección de modelos de gama media a alta, con un presupuesto de costos suficiente, búsqueda de comodidad, baja tolerancia a fallas de componentes y alto rendimiento, y la solución de refrigeración líquida está más en línea con los requisitos.
Independientemente de si se trata de un automóvil tradicional o de un vehículo de nueva energía, la demanda de comodidad de los consumidores es cada vez mayor y la tecnología de gestión térmica de la cabina se ha vuelto particularmente importante.En términos de métodos de refrigeración, se utilizan compresores eléctricos en lugar de compresores ordinarios para la refrigeración, y las baterías generalmente se conectan a los sistemas de refrigeración del aire acondicionado.Los vehículos tradicionales adoptan principalmente el tipo de plato cíclico, mientras que los vehículos de nueva energía utilizan principalmente el tipo de vórtice.Este método tiene alta eficiencia, peso ligero, bajo nivel de ruido y es altamente compatible con la energía de accionamiento eléctrico.Además, la estructura es simple, el funcionamiento es estable y la eficiencia volumétrica es un 60 % mayor que la del tipo de plato cíclico.%acerca de.En términos de método de calentamiento, calentamiento PTC (calentador de aire PTC/Calentador de refrigerante PTC) es necesario, y los vehículos eléctricos carecen de fuentes de calor de costo cero (como el refrigerante del motor de combustión interna)
Hora de publicación: 07-jul-2023
