Sistem pengurusan terma bateri untuk kenderaan elektrik dan hayat bateri mempunyai kesan langsung terhadap hubungan. Ini kerana kawalan suhu secara langsung mempengaruhi kestabilan kimia bateri dan integriti struktur fizikal. Degradasi bateri, I.e., kapasiti menurun dan peningkatan rintangan dalaman. Pada dasarnya adalah hasil kumulatif tindak balas elektrokimia dalaman dan penuaan material. Suhu yang tidak sesuai mempercepat proses ini. Dalam karya ini, Kami menganalisis mekanisme penuaan bateri, Kesan suhu pada penuaan, dan prinsip sistem pengurusan terma bateri dalam tiga dimensi.
Bateri untuk kenderaan komersial seperti bas elektrik biasanya bateri lithium-ion. Kehidupan bateri lithium-ion berkurang terutamanya disebabkan oleh dua proses yang tidak dapat dipulihkan.
1. Penuaan kitaran, i.e. disebabkan oleh kitaran caj/pelepasan. Bahan elektrod positif dan negatif bateri menjalani perubahan jumlah semasa proses embedding/de-empedding ion lithium, yang boleh menyebabkan penagih struktur elektrod positif dan negatif, menumpahkan bahan aktif, dan sebagainya. Pada masa yang sama, Filem elektrolit dan elektrod SEI terus berkembang memakan sumber elektrolit dan litium.
2. Penuaan Penyimpanan, I.e., disebabkan oleh kedudukan jangka panjang. Walaupun tanpa mengecas dan menunaikan, "Pelepasan diri" masih akan berlaku di dalam bateri. Sekiranya bateri terdedah kepada suhu tinggi, ia akan mempercepatkan penguraian elektrolit dan pembubaran ion logam. Yang akan merosakkan struktur elektrod lagi.
Suhu adalah pemboleh ubah penting dalam penuaan bateri EV. Terlalu tinggi atau terlalu rendah akan mempercepatkan kemerosotan.
1.1 Elektrod negatif Tindak balas penguraian yang berlebihan Filem SEI adalah penghalang utama untuk melindungi elektrod. Suhu tinggi mempercepat tindak balas penguraian elektrolit pada permukaan elektrod negatif. Ini akan memakan lebih banyak litium elektrolit dan aktif, membawa kepada kehilangan kapasiti yang tidak dapat dipulihkan. Data eksperimen menunjukkan bahawa kadar pengekalan kapasiti untuk 1000 kitaran pada suhu 25 ° C adalah kira -kira 85%, berbanding hanya 60% pada suhu 55 ° C.. Sumber data: Jurnal Sumber Kuasa.
1.2 Kerosakan struktur bahan katod. Katod Nikel-Cobalt-Mangan/Nickel-Cobalt-Aluminium terdedah kepada "transformasi dari struktur berlapis ke struktur garam batu" pada suhu tinggi. Proses ini mengurangkan kapasiti tertanam lithium bahan dan mempercepatkan kerosakan kapasiti.
1.3 Risiko pelarian terma bateri EV: Suhu tinggi (>60℃) akan mencetuskan pengoksidaan elektrolit, menuju ke bateri. Sekiranya suhu terus meningkat (>80℃), ia mungkin mencetuskan pelarian termal EV, secara langsung memecahkan bateri atau pembakaran kenderaan.
2.1 Menurun kadar penyebaran: Kelikatan elektrolit meningkat pada suhu rendah, dan kadar penyebaran ion lithium dalam elektrolit menurun, membawa kepada peningkatan ketara dalam rintangan dalaman bateri. Rintangan dalaman pada suhu rendah adalah 2-5 kali lebih tinggi dari itu pada suhu bilik. Semasa mengecas dan melepaskan, voltan polarisasi meningkat, dan logam litium disimpan di permukaan elektrod negatif untuk membentuk kristal seperti jarum. Kristal seperti jarum ini dipanggil litium dendrite. Ia akan menembusi membran SEI, menyebabkan litar pendek mikro dan mempercepatkan kerosakan kapasiti.
2.2 Penurunan aktiviti elektrod: Kesukaran lithium ion de-empedding bahan anod meningkat pada suhu rendah, mengakibatkan penurunan kapasiti yang boleh digunakan. Sebagai contoh, kapasiti bateri pada -10 ℃ hanya 50% suhu biasa. Kekonduksian elektrolit juga berkurangan di bawah suhu rendah jangka panjang, Mengurangkan aktiviti selanjutnya.
Walaupun suhu keseluruhan pek bateri sesuai, terlalu besar perbezaan suhu antara sel boleh mengakibatkan kehidupan yang lebih pendek. Sebagai contoh, Sekiranya beberapa bateri mempunyai suhu 35 ° C dan beberapa bateri mempunyai suhu 25 ° C.
Objektif teras sistem pengurusan terma bateri EV adalah untuk mengawal suhu bateri dalam "julat operasi yang optimum", biasanya 25-40 ° C.. Perbezaan suhu dalam sel dikurangkan (≤5 ° C.), dengan itu menindas proses penuaan. Ia juga perlu untuk mengurangkan perbezaan suhu antara pek bateri untuk menghalang proses penuaan yang diterangkan di atas. TKT adalah pakar sistem BTMS terkemuka.
Sistem Penyejukan Cecair Bateri: Suhu sel bateri dikawal di bawah 55 ° C dengan penyejuk beredar untuk mengeluarkan haba dari bateri. Sebagai contoh, Sistem penyejukan cecair dalam model Tesla 3 mengawal suhu maksimum sel bateri hingga 55 ° C. Ini adalah peningkatan yang ketara dalam kehidupan kitaran berbanding bateri tanpa pengurusan terma (Kertas Teknikal Tesla Sumber). Ini menghasilkan lebih daripada a 30% Meningkatkan kehidupan kitaran berbanding bateri tanpa pengurusan terma (sumber: Kertas Putih Teknikal Tesla).
Pemanasan PTC: Pada suhu musim sejuk yang rendah, Sistem pengurusan terma memanaskan bateri dari -20 ° C hingga lebih dari 5 ° C melalui pemanas PTC. Sebagai contoh, BYD Auto boleh memanaskan sel bateri hingga 15 ° C dalam persekitaran -10 ° C, yang meningkatkan kecekapan bateri dari 60% kepada 90% (Eksperimen menunjukkan bahawa hayat kitaran bateri adalah 20% lebih lama daripada itu tanpa memanaskan badan).
Penyejukan cecair/pemanasan cecair yang sama reka bentuk aliran: Dengan mengoptimumkan susun atur saluran paip penyejuk, seperti saluran aliran serpentin dan shunt selari. Pendekatan reka bentuk baru memastikan aliran penyejuk seragam untuk setiap sel pek bateri, mengawal perbezaan suhu dalam 5 darjah.
Ujian oleh Makmal Kebangsaan Oak Ridge (Ornl) Tunjukkan bahawa kadar pengekalan kapasiti bateri fosfat besi lithium tanpa sistem pengurusan terma hanya 65% selepas 500 kitaran dalam persekitaran 45 ℃; Walaupun kadar pengekalan kapasiti jenis bateri yang sama dilengkapi dengan sistem penyejukan cecair bateri masih ada 82% selepas 1,000 kitaran.
Sistem pengurusan terma bateri untuk kenderaan elektrik menghalang fenomena seperti penuaan bateri dipercepatkan dan pelarian terma kenderaan elektrik dari akar dengan tepat mengawal julat suhu dan menyempitkan perbezaan suhu dalam pek bateri. Ia adalah coy. Sistem ini perlu untuk kenderaan elektrik. Ia adalah bahagian penting BMS. Sistem pengurusan terma bateri kereta elektrik dan Sistem Pengurusan Thermal Bateri Bas Elektrik sama pada dasarnya, tetapi memerlukan kecekapan dan keselamatan penyejukan yang lebih tinggi.
Penyelesaian TKT EV adalah pakar terkemuka dalam sistem pengurusan terma bateri untuk kenderaan elektrik komersial. Kami adalah pengeluar BTMS di China, Mengintegrasikan reka bentuk, pengeluaran dan jualan. Sekiranya anda mempunyai keperluan di kawasan ini, Jangan ragu untuk meninggalkan mesej. Kami menyokong penyesuaian OEM/ODM. Kami telah merancang sistem bersepadu untuk bas BYD dan Bas elektrik Tata. Sistem baru dapat menyejukkan penumpang bas elektrik dan bateri bersama pada masa yang sama. Sistem yang sangat bersepadu lebih praktikal. Sekiranya anda mempunyai keperluan di kawasan ini, Jangan ragu untuk meninggalkan mesej.
Klik pada imej untuk membesarkan
Facebook: https://www.facebook.com/TKTHVAC/
Linkedin: https://www.linkedin.com/company/tkt-hvac
Youtube: https://www.youtube.com/@TKTHVAC
