Hitastjórnun rafhlöðu
Hitastig hefur mikil áhrif á afköst rafhlöðunnar meðan á vinnsluferli hennar stendur. Ef hitastigið er of lágt getur það valdið mikilli lækkun á afkastagetu og orku rafhlöðunnar og jafnvel skammhlaupi í henni. Mikilvægi hitastjórnunar rafhlöðunnar er sífellt að verða áberandi þar sem hitastigið er of hátt og getur valdið því að rafhlaðan brotni niður, tærist, kvikni í eða springi. Rekstrarhitastig rafhlöðunnar er lykilþáttur í afköstum, öryggi og endingu rafhlöðunnar. Hvað afköst varðar mun of lágt hitastig leiða til minnkaðrar virkni rafhlöðunnar, sem leiðir til lækkunar á hleðslu- og afhleðsluafköstum og mikillar lækkunar á afkastagetu rafhlöðunnar. Samanburðurinn leiddi í ljós að þegar hitastigið lækkaði niður í 10°C var afhleðslugeta rafhlöðunnar 93% af því sem var við eðlilegt hitastig; Hins vegar, þegar hitastigið lækkaði niður í -20°C, var afhleðslugeta rafhlöðunnar aðeins 43% af því sem var við eðlilegt hitastig.
Rannsóknir Li Junqiu og annarra nefndu að frá öryggissjónarmiði, ef hitastigið er of hátt, hraða aukaverkanir rafhlöðunnar. Þegar hitastigið er nálægt 60°C munu innri efni/virk efni rafhlöðunnar brotna niður og þá á sér stað „hitaupphlaup“ sem veldur skyndilegri hitastigshækkun, jafnvel allt að 400 ~ 1000 ℃, og síðan leiðir til elds og sprengingar. Ef hitastigið er of lágt þarf að halda hleðsluhraða rafhlöðunnar við lægri hleðsluhraða, annars mun það valda því að rafhlaðan brotnar niður litíum og veldur innri skammhlaupi sem kviknar í.
Frá sjónarhóli rafhlöðulíftíma er ekki hægt að hunsa áhrif hitastigs á líftíma rafhlöðunnar. Útfelling litíums í rafhlöðum sem eru viðkvæmar fyrir lágum hita veldur því að líftími rafhlöðunnar minnkar hratt um tugi falda og hár hiti hefur mikil áhrif á endingartíma og líftíma rafhlöðunnar. Rannsóknin leiddi í ljós að þegar hitastigið er 23 ℃ er endingartími rafhlöðunnar með 80% eftirstandandi afkastagetu um 6238 dagar, en þegar hitastigið fer upp í 35 ℃ er endingartími um 1790 dagar og þegar hitastigið nær 55 ℃ er endingartími um 6238 dagar, eða aðeins 272 dagar.
Eins og er, vegna kostnaðar og tæknilegra takmarkana, er hitastýring rafhlöðu (BTMS) er ekki sameinuð í notkun leiðandi miðla og má skipta þeim í þrjár megin tæknilegar leiðir: loftkælingu (virka og óvirka), vökvakælingu og fasabreytingarefni (PCM). Loftkæling er tiltölulega einföld, hefur enga lekahættu og er hagkvæm. Hún hentar vel fyrir upphafsþróun LFP rafhlöðu og fyrir smærri bíla. Áhrif vökvakælingar eru betri en loftkælingar og kostnaðurinn er hærri. Í samanburði við loft hefur fljótandi kælimiðill mikla sértæka varmaflutningsgetu og háan varmaflutningsstuðul, sem bætir upp fyrir tæknilegan skort á lágri loftkælingarnýtni. Þetta er helsta hagræðingaráætlunin fyrir fólksbíla eins og er. Zhang Fubin benti á í rannsóknum sínum að kosturinn við vökvakælingu sé hraður varmaleiðsla, sem getur tryggt jafnt hitastig rafhlöðupakka og hentar fyrir rafhlöðupakka með mikla varmaframleiðslu; ókostirnir eru hár kostnaður, strangar umbúðakröfur, hætta á vökvaleka og flókin uppbygging. Fasabreytingarefni hafa bæði varmaskiptahagkvæmni og kostnaðarkosti og lágan viðhaldskostnað. Núverandi tækni er enn á rannsóknarstofustigi. Tækni til að stjórna hitauppstreymi fasabreytingarefna er ekki enn að fullu þroskuð og hún er mögulegasta þróunarstefnan fyrir hitauppstreymi rafhlöðu í framtíðinni.
Í heildina er vökvakæling algengasta tæknileiðin í dag, aðallega vegna:
(1) Annars vegar hafa núverandi almennu þríhyrningsrafhlöður með háu nikkelinnihaldi verri hitastöðugleika en litíum-járnfosfat rafhlöður, lægri hitaupphlaupshitastig (niðurbrotshitastig, 750 °C fyrir litíum-járnfosfat, 300 °C fyrir þríhyrningslitíum rafhlöður) og meiri hitaframleiðslu. Hins vegar útrýma nýjar litíum-járnfosfat notkunartækni eins og blaðrafhlöður BYD og Ningde-tímabilsins CTP einingum, bæta rýmisnýtingu og orkuþéttleika og stuðla enn frekar að hitastjórnun rafhlöðu frá loftkældri tækni yfir í vökvakælda tækni.
(2) Undir áhrifum leiðsagnar um lækkun niðurgreiðslna og áhyggju neytenda af drægni heldur akstursdrægni rafknúinna ökutækja áfram að aukast og kröfur um orkuþéttleika rafhlöðu eru sífellt að aukast. Eftirspurn eftir vökvakælingartækni með meiri skilvirkni varmaflutnings hefur aukist.
(3) Líkön eru að þróast í átt að meðal- til hágæða gerðum, með nægjanlegri kostnaðaráætlun, þægindum, lágu bilanaþoli íhluta og mikilli afköstum, og vökvakælingarlausnin er meira í samræmi við kröfurnar.
Hvort sem um er að ræða hefðbundinn bíl eða nýorkuökutæki, þá er eftirspurn neytenda eftir þægindum sífellt að aukast og tækni til hitastjórnunar í stjórnklefa hefur orðið sérstaklega mikilvæg. Hvað varðar kæliaðferðir eru rafmagnsþjöppur notaðar í stað hefðbundinna þjöppna til kælingar og rafhlöður eru venjulega tengdar við kælikerfi loftkælingar. Hefðbundin ökutæki nota aðallega sveifluplötugerðina en nýorkuökutæki nota aðallega hvirfilgerðina. Þessi aðferð hefur mikla skilvirkni, er létt, lágt hávaðasamt og er mjög samhæf við raforku. Að auki er uppbyggingin einföld, notkunin stöðug og rúmmálsnýtingin er 60% hærri en sveifluplötugerðin. Um það bil. Hvað varðar hitunaraðferð, PTC hitun (PTC lofthitari/PTC kælivökvahitari) er þörf og rafknúin ökutæki skortir kostnaðarlausar hitagjafa (eins og kælivökva fyrir brunahreyfla)
Birtingartími: 7. júlí 2023
