Technologia zarządzania temperaturą dla pojazdów w pełni elektrycznych

System zarządzania temperaturą w pojazdach elektrycznych nie tylko zapewnia kierowcy komfortowe warunki jazdy, ale także kontroluje temperaturę, wilgotność, temperaturę powietrza w pomieszczeniu itp. Kontroluje on przede wszystkim temperaturę akumulatora. Kontrola temperatury akumulatora ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa pojazdu elektrycznego. Jest to ważny warunek efektywnej i bezpiecznej eksploatacji pojazdów.

Istnieje wiele metod chłodzenia akumulatorów, które można podzielić na chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie radiatorem, chłodzenie materiałem zmiennofazowym i chłodzenie rurką cieplną.

Zbyt wysoka lub zbyt niska temperatura wpływa na wydajność akumulatorów litowo-jonowych, ale różne temperatury mają różny wpływ na wewnętrzną strukturę akumulatora i reakcje chemiczne jonów.

W niskich temperaturach przewodnictwo jonowe elektrolitu podczas ładowania i rozładowywania jest niskie, a impedancje na granicy faz elektroda dodatnia/elektrolit i elektroda ujemna/elektrolit są wysokie, co wpływa na impedancję przenoszenia ładunku na powierzchniach elektrod dodatniej i ujemnej oraz na dyfuzję jonów litu w elektrodzie ujemnej. Wpływa to ostatecznie na kluczowe wskaźniki, takie jak szybkość rozładowania akumulatora oraz wydajność ładowania i rozładowywania. W niskich temperaturach część rozpuszczalnika w elektrolicie akumulatora ulega zestaleniu, co utrudnia migrację jonów litu. Wraz ze spadkiem temperatury impedancja reakcji elektrochemicznej soli elektrolitu będzie nadal wzrastać, a stała dysocjacji jego jonów również będzie się zmniejszać. Czynniki te będą miały poważny wpływ na szybkość przemieszczania się jonów w elektrolicie, co zmniejsza szybkość reakcji elektrochemicznej; podczas procesu ładowania akumulatora w niskich temperaturach trudności w migracji jonów litu spowodują redukcję jonów litu do metalicznych dendrytów litu, co doprowadzi do rozkładu elektrolitu i zwiększonej polaryzacji stężenia. Co więcej, ostre kąty dendrytu litowo-metalowego mogą z łatwością przebić wewnętrzny separator baterii, powodując zwarcie w baterii i w efekcie wypadek zagrażający bezpieczeństwu.

Wysoka temperatura nie spowoduje zestalenia się rozpuszczalnika elektrolitu ani nie zmniejszy szybkości dyfuzji jonów soli elektrolitu; wręcz przeciwnie, wysoka temperatura zwiększy aktywność reakcji elektrochemicznych materiału, zwiększy szybkość dyfuzji jonów i przyspieszy migrację jonów litu, więc w pewnym sensie wysokie temperatury pomagają poprawić wydajność ładowania i rozładowywania akumulatorów litowo-jonowych. Jednakże, gdy temperatura jest zbyt wysoka, przyspieszy reakcję rozkładu warstwy SEI, reakcję między węglem osadzonym w licie a elektrolitem, reakcję między węglem osadzonym w licie a klejem, reakcję rozkładu elektrolitu i reakcję rozkładu materiału katody, co poważnie wpłynie na żywotność i wydajność akumulatora. Wydajność użytkowania. Powyższe reakcje są prawie wszystkie nieodwracalne. Gdy szybkość reakcji zostanie przyspieszona, materiały dostępne dla odwracalnych reakcji elektrochemicznych wewnątrz akumulatora zostaną szybko zredukowane, powodując spadek wydajności akumulatora w krótkim czasie. A gdy temperatura akumulatora nadal będzie wzrastać powyżej bezpiecznej temperatury, wewnątrz akumulatora nastąpi spontaniczna reakcja rozkładu elektrolitu i elektrod, która w bardzo krótkim czasie wygeneruje dużą ilość ciepła. Oznacza to, że nastąpi awaria termiczna akumulatora, która doprowadzi do jego całkowitego zniszczenia. W małej obudowie akumulatora ciepło jest trudne do rozproszenia w krótkim czasie i szybko się kumuluje. Jest bardzo prawdopodobne, że spowoduje to szybkie rozprzestrzenianie się awarii termicznej akumulatora, powodując dymienie, samozapłon, a nawet eksplozję akumulatora.