Bateriaren kudeaketa termikoa
Bateriaren funtzionamendu-prozesuan, tenperaturak eragin handia du bere errendimenduan. Tenperatura baxuegia bada, bateriaren edukiera eta potentzia nabarmen jaitsi daitezke, eta baita zirkuitulabur bat ere. Bateriaren kudeaketa termikoaren garrantzia gero eta nabarmenagoa da, tenperatura altuegia baita, eta horrek bateria deskonposatzea, korrosioa hartzea, su hartzea edo lehertzea ere eragin dezakeelako. Bateriaren funtzionamendu-tenperatura funtsezko faktorea da errendimendua, segurtasuna eta bateriaren iraupena zehazteko. Errendimenduaren ikuspuntutik, tenperatura baxuegia izateak bateriaren jarduera gutxitzea ekarriko du, eta ondorioz karga- eta deskarga-errendimendua gutxitzea, eta bateriaren edukiera nabarmen jaitsiko da. Konparaketak aurkitu zuen tenperatura 10 °C-ra jaisten zenean, bateriaren deskarga-ahalmena tenperatura normalean baino % 93 handiagoa zela; hala ere, tenperatura -20 °C-ra jaisten zenean, bateriaren deskarga-ahalmena tenperatura normalean baino % 43 handiagoa baino ez zela.
Li Junqiuk eta beste batzuek egindako ikerketak aipatu zuten segurtasunaren ikuspuntutik, tenperatura altuegia bada, bateriaren albo-erreakzioak bizkortu egingo direla. Tenperatura 60 °C-tik gertu dagoenean, bateriaren barneko materialak/substantzia aktiboak deskonposatu egingo dira, eta orduan "ihes termikoa" gertatuko da, tenperatura bat-bateko igoera eraginez, 400 ~ 1000 ℃-ra ere iritsiz, eta ondoren sua eta leherketa eraginez. Tenperatura baxuegia bada, bateriaren karga-tasa karga-tasa baxuagoan mantendu behar da, bestela bateria litioa deskonposatuko da eta barneko zirkuitulabur bat su hartuko du.
Bateriaren iraupenaren ikuspuntutik, tenperaturak bateriaren iraupenean duen eragina ezin da alde batera utzi. Tenperatura baxuko kargatzeko joera duten baterietan litio metatzeak bateriaren ziklo-bizitza azkar murriztea eragingo du dozenaka aldiz, eta tenperatura altuak bateriaren egutegi-bizitzan eta ziklo-bizitzan eragin handia izango du. Ikerketak aurkitu zuen 23 ℃-ko tenperaturan, bateriaren egutegi-bizitza % 80ko edukiera geratzen zaionean 6238 egun ingurukoa dela, baina tenperatura 35 ℃-ra igotzen denean, egutegi-bizitza 1790 egun ingurukoa dela, eta tenperatura 55 ℃-ra iristen denean, egutegi-bizitza 6238 egun ingurukoa dela. 272 egun besterik ez.
Gaur egun, kostu eta muga teknikoengatik, bateriaren kudeaketa termikoa (BTMS) ez dago bateratuta eroaleen erabileran, eta hiru bide tekniko nagusitan bana daiteke: aire bidezko hoztea (aktiboa eta pasiboa), likido bidezko hoztea eta fase-aldaketako materialak (PCM). Aire bidezko hoztea nahiko sinplea da, ez du ihes egiteko arriskurik eta ekonomikoa da. LFP baterien hasierako garapenerako eta auto txikien eremuetarako egokia da. Likido bidezko hoztearen efektua aire bidezko hoztearena baino hobea da, eta kostua handitu egiten da. Airearekin alderatuta, likido bidezko hozte-euskarriak bero-ahalmen espezifiko handia eta bero-transferentzia koefiziente handia ditu ezaugarri, eta horrek aire bidezko hozte-eraginkortasun baxuaren gabezia teknikoa konpentsatzen du. Gaur egungo bidaiarien autoen optimizazio nagusia da. plana. Zhang Fubinek bere ikerketan adierazi zuen likido bidezko hoztearen abantaila beroa azkar xahutzea dela, bateria-paketearen tenperatura uniformea berma dezakeena, eta bero-ekoizpen handia duten bateria-paketeetarako egokia dela; desabantailak kostu handia, ontziratze-eskakizun zorrotzak, likido bidezko ihes egiteko arriskua eta egitura konplexua dira. Fase-aldaketako materialek bero-trukerako eraginkortasuna eta kostu-abantailak dituzte, eta mantentze-kostu baxuak. Gaur egungo teknologia oraindik laborategiko fasean dago. Fase-aldaketako materialen kudeaketa termikoaren teknologia ez dago oraindik guztiz heldua, eta etorkizunean baterien kudeaketa termikoaren garapen-norabide potentzial handiena da.
Oro har, hozte likidoa da gaur egungo teknologiaren bide nagusia, batez ere honako arrazoiengatik:
(1) Alde batetik, egungo nikel handiko hirutar bateria nagusiek litio burdin fosfato bateriek baino egonkortasun termiko okerragoa dute, ihes termiko tenperatura baxuagoa dute (deskonposizio tenperatura, 750 °C litio burdin fosfatoarentzat, 300 °C litio hirutar baterientzat) eta bero ekoizpen handiagoa. Bestetik, litio burdin fosfato aplikazio teknologia berriek, hala nola BYD-ren pala bateriak eta Ningde aroko CTP-k, moduluak ezabatzen dituzte, espazioaren erabilera eta energia dentsitatea hobetzen dituzte, eta bateriaren kudeaketa termikoa airez hoztutako teknologiatik likidoz hoztutako teknologiara sustatzen dute.
(2) Diru-laguntzen murrizketaren jarraibideek eta kontsumitzaileek gidatzeko autonomiari buruz duten antsietateak eraginda, ibilgailu elektrikoen gidatzeko autonomia handitzen jarraitzen du, eta bateriaren energia-dentsitatearen eskakizunak gero eta handiagoak dira. Bero-transferentziaren eraginkortasun handiagoa duen hozte likidoaren teknologiaren eskaria handitu egin da.
(3) Modeloak erdi-mailako eta goi-mailako modeloen norabidean garatzen ari dira, kostu-aurrekontu nahikoa dutelarik, erosotasunaren bila, osagaien akatsen tolerantzia txikia dutelarik eta errendimendu handia dutelarik, eta hozte likidoaren irtenbidea eskakizunekin bat dator gehiago.
Auto tradizionala edo energia berriko ibilgailua izan, kontsumitzaileen erosotasun eskaera gero eta handiagoa da, eta gidatzeko kabinako kudeaketa termikoaren teknologia bereziki garrantzitsua bihurtu da. Hozte-metodoei dagokienez, konpresore elektrikoak erabiltzen dira ohiko konpresoreen ordez hozteko, eta bateriak normalean aire girotuko hozte-sistemetara konektatzen dira. Ibilgailu tradizionalek plaka inklinatzaile mota erabiltzen dute batez ere, eta energia berriko ibilgailuek, berriz, zurrunbilo mota. Metodo honek eraginkortasun handia, pisu arina, zarata txikia eta oso bateragarria da energia elektrikoarekin. Gainera, egitura sinplea da, funtzionamendua egonkorra da eta eraginkortasun bolumetrikoa plaka inklinatzaile motakoa baino % 60 handiagoa da. % inguru. Berokuntza-metodoari dagokionez, PTC berokuntza(PTC aire berogailua/PTC hozgarri berogailua) beharrezkoa da, eta ibilgailu elektrikoek ez dute kosturik gabeko bero-iturririk (adibidez, barne-errekuntzako motorraren hozgarria)
Argitaratze data: 2023ko uztailak 7
