Новости компании

Система теплового управления аккумуляторами для электромобилей и срока службы батареи



Jul

21,

2025

Система теплового управления аккумуляторами для электромобилей и срока службы батареи оказывает прямое влияние на отношения. Это связано с тем, что контроль температуры напрямую влияет на химическую стабильность батареи и физическую структурную целостность. Разрушение батареи, Т.е., снижение пропускной способности и повышение внутреннего сопротивления. Это, по сути, совокупный результат внутренних электрохимических реакций и старения материала. Неподходящие температуры ускоряют этот процесс. В этой статье, Мы анализируем механизм старения батареи, Влияние температуры на старение, и принцип системы теплового управления аккумулятором в трех измерениях.

Первый, основной механизм старения батареи электромобилей: Электрохимическая реакция и деградация материала

Батареи для коммерческих транспортных средств, таких как электрические автобусы, обычно являются литий-ионными батареями. Срок службы литий-ионных батарей уменьшается в основном из-за двух необратимых процессов.

1. Циклическое старение, т.е.. вызвано циклами заряда/разряда. Материалы положительных и отрицательных электродов аккумулятора подвергаются изменениям объема во время процесса встраивания/де-эмбедии лития ионов, что может привести к тому, чтобы занять положительные и отрицательные электродные структуры, проливание активных веществ, и так далее. В то же время, Электролитный и электрод SEI пленка продолжает расти потреблять электролит и источник лития.

2. Старение хранения, Т.е., вызвано долгосрочным положением. Даже без зарядки и разрядки, «Самоуделение» все равно будет происходить внутри батареи. Если аккумулятор подвергается воздействию высокой температуры, это ускорит разложение электролита и растворение ионов металлов. Это еще больше повредит структуру электрода.

Второй, отягчающее влияние температуры на старение аккумулятора электромобилей

Температура является важной переменной при старении батарей EV. Слишком высокий или слишком низкий, значительно ускорит деградацию.

1 Высокая температура (>55℃): Ускорить химические боковые реакции и разложение материала

1.1 Отрицательная электрода чрезмерная реакция разложения Пленка SEI является ключевым барьером для защиты электрода. Высокая температура ускоряет реакцию разложения электролита на поверхности отрицательного электрода. Это потребляет больше электролита и активного лития, приводя к необратимой потере потенциала. Экспериментальные данные показывают, что уровень удержания пропускной способности для 1000 Циклы при 25 ° С примерно 85%, по сравнению только с 60% при 55 ° C.. Источник данных: Журнал источников питания.

1.2 Структурное повреждение катодного материала. Никель-кобальт-манганьский/никель-кобальт-алюминиевый катод подвержен «трансформации из слоистой структуры в каменную соль-структуру» при высокой температуре. Этот процесс уменьшает встроенную литиевую емкость материала и ускоряет распад мощности.

1.3 Риск термического сбега: Высокая температура (>60℃) запустит окисление электролита, приводя к выпущению аккумулятора. Если температура продолжает расти (>80℃), это может вызвать термический беглый EV, непосредственно отключение батареи или даже сжигания транспортных средств.

2 Низкая температура (<0℃): ингибировать электрохимическую реакцию

2.1 Снижение скорости диффузии: Вязкость электролита увеличивается при низких температурах, и скорость диффузии ионов лития в электролите уменьшается, приводя к значительному увеличению внутреннего сопротивления батареи. Внутреннее сопротивление при низкой температуре 2-5 раз больше, чем при комнатной температуре. При зарядке и разряде, Поляризационное напряжение увеличивается, и литий-металл осаждается на поверхности негативного электрода, образуя игольчащими кристаллами. Этот игольчащий кристалл называется литий-дендритом. Он проткнет мембрану SEI, вызывая микро-короткую цепь и ускорительную затухание..

2.2 Уменьшение активности электрода: Сложность литий-ионного внедрения анодных материалов увеличивается при низких температурах, приводя к снижению фактической полезной способности. Например, емкость аккумулятора при -10 ℃ только 50% нормальной температуры. Проводность электролита также уменьшается при долгосрочной низкой температуре, Дальнейшее сокращение деятельности.

3 Чрезмерная разница в температуре внутри аккумулятора: уничтожение последовательности

Даже если общая температура аккумулятора подходит, Слишком большая разница температур между ячейками может привести к более короткому сроку службы. Например, Если некоторые батареи имеют температуру 35 ° C, а некоторые батареи имеют температуру 25 ° C.

Третий, Как система теплового управления аккумулятором для электромобилей продлевает срок службы батареи посредством контроля температуры?

Целью ядра системы теплового управления аккумулятором EV является управление температурой батареи в «оптимальном рабочем диапазоне», Обычно 25-40 ° C.. Разница температур в ячейке снижается (≤5 ° C.), таким образом подавляя процесс старения. Также необходимо снизить разницу температуры между аккумуляторами, чтобы ингибировать процесс старения, описанный выше. TKT является ведущим специалистом по системе BTMS.

3.1 Сценарий высокой температуры

Система жидкостного охлаждения аккумулятора: Температура батареи контролируется ниже 55 ° C путем циркулирующей охлаждающей жидкости для удаления тепла из аккумулятора. Например, Система охлаждения жидкости в модели Tesla 3 контролирует максимальную температуру батареи до 55 ° C. Это значительное увеличение срока службы цикла по сравнению с батареями без теплового управления (Источник Tesla Technical Paper). Это приводит к более чем 30% Увеличение срока службы цикла по сравнению с батареями без теплового управления (источник: Техническая белая бумага Тесла).

3.2 Сценарии низкой температуры

PTC отопление: При низких зимних температурах, Система теплового управления предварительно разогревает батарею от -20 ° C до более 5 ° C через нагреватель PTC. Например, BYD Auto может согреть батарею до 15 ° C в среде -10 ° C, который повышает эффективность аккумулятора от 60% к 90% (Эксперименты показывают, что срок службы батареи 20% дольше, чем это без предварительного нагрева).

3.3 Контроль разницы в температуре

Жидкое охлаждение/нагрев жидко: Оптимизируя планировку охлаждающего трубопровода, такие как канал змеиного потока и параллельный шунт. Новый подход к проектированию обеспечивает равномерный поток охлаждающей жидкости для каждой ячейки аккумулятора, контроль разницы температур в 5 степени.

Четвертый, эмпирические данные: Система теплового управления аккумуляторами для электромобилей на срок службы эффекта улучшения

Испытания Национальной лаборатории Оук -Риджа (Орнл) Покажите, что скорость удержания пропускной способности литий -фосфатных аккумуляторов без системы теплового управления является только 65% после 500 Циклы в 45 ℃ окружающей среде; В то время как скорость удержания пропускной способности того же типа аккумулятора, оснащенной системой жидкого охлаждения аккумулятора 82% после 1,000 цикл.

Просмотрите систему теплового управления аккумулятором для электромобилей

Система теплового управления аккумулятором для электромобилей ингибирует такие явления, как ускоренное старение аккумулятора и термический сбег электромобилей из корня, путем точно управления температурным диапазоном и сужения разницы температур в батарейке. Это застенчиво. Эта система необходима для электромобилей. Это важная часть BMS. Системы теплового управления электромобилем аккумулятора и Электрическая автобусная батарейная батарея тепловые системы управления в принципе аналогичны, но требуют более высокой эффективности охлаждения и безопасности.

ТКТ ЭВ Решение является ведущим экспертом по системам управления аккумулятором для коммерческих электромобилей. Мы производитель BTMS в Китае, Интеграция дизайна, Производство и продажи. Если у вас есть необходимость в этой области, Пожалуйста, не стесняйтесь оставить сообщение. Мы поддерживаем настройку OEM/ODM. Мы разработали интегрированная система для автобусов BYD и Электрические автобусы Таты. Новая система может одновременно охлаждать пассажиров электрических автобусов и батареи вместе. Высоко интегрированная система является более практичной. Если у вас есть необходимость в этой области, Пожалуйста, не стесняйтесь оставить сообщение.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить