Termisk styringsteknologi til rent elektriske køretøjer

Termisk styringssystem i rent elektriske køretøjer sikrer ikke kun et behageligt køremiljø for føreren, men styrer også temperatur, fugtighed, lufttilførselstemperatur osv. i indemiljøet. Det styrer primært temperaturen på batteriet. Temperaturstyringen af ​​batteriet er for at sikre elbilens sikkerhed. En vigtig forudsætning for effektiv og sikker drift af biler.

Der findes mange kølemetoder til strømbatterier, som kan opdeles i luftkøling, væskekøling, kølepladekøling, faseændringsmaterialekøling og varmeledningskøling.

For høje eller for lave temperaturer vil påvirke lithium-ion-batteriers ydeevne, men forskellige temperaturer har forskellige effekter på batteriets indre struktur og ionernes kemiske reaktioner.

Ved lave temperaturer er elektrolyttens ionledningsevne under opladning og afladning lav, og impedanserne ved den positive elektrode/elektrolyt-grænseflade og den negative elektrode/elektrolyt-grænseflade er høje, hvilket påvirker ladningsoverføringsimpedansen på de positive og negative elektrodeoverflader og diffusionshastigheden af ​​lithiumioner i den negative elektrode, hvilket i sidste ende påvirker nøgleindikatorer som batteriets afladningshastighed og opladnings- og afladningseffektivitet. Ved lave temperaturer vil en del af opløsningsmidlet i batteriets elektrolyt størkne, hvilket gør det vanskeligt for lithiumioner at migrere. Når temperaturen falder, vil den elektrokemiske reaktionsimpedans af elektrolytsaltet fortsætte med at stige, og dissociationskonstanten for dets ioner vil også fortsætte med at falde. Disse faktorer vil alvorligt påvirke ionernes bevægelseshastighed i elektrolytten, hvilket reducerer den elektrokemiske reaktionshastighed; og under batteriets opladningsproces ved lav temperatur vil vanskeligheden ved lithiumionmigration udløse reduktion af lithiumioner til metalliske lithiumdendritter, hvilket resulterer i nedbrydning af elektrolytten og øget koncentrationspolarisering. Desuden kan de skarpe vinkler på denne lithiummetaldendrit nemt gennembore batteriets indvendige separator, hvilket forårsager en kortslutning i batteriet og en sikkerhedsulykke.

Høj temperatur vil ikke få elektrolytopløsningsmidlet til at størkne, og det vil heller ikke reducere diffusionshastigheden af ​​elektrolytsaltioner; tværtimod vil høj temperatur øge materialets elektrokemiske reaktionsaktivitet, øge iondiffusionshastigheden og accelerere migrationen af ​​lithiumioner, så på en måde bidrager høje temperaturer til at forbedre opladnings- og afladningsydelsen af ​​lithium-ion-batterier. Men når temperaturen er for høj, vil det accelerere nedbrydningsreaktionen af ​​SEI-filmen, reaktionen mellem det lithiumindlejrede kulstof og elektrolytten, reaktionen mellem det lithiumindlejrede kulstof og klæbemidlet, nedbrydningsreaktionen af ​​elektrolytten og nedbrydningsreaktionen af ​​katodematerialet, hvilket alvorligt påvirker batteriets levetid og ydeevne. Brugsydelse. Ovenstående reaktioner er næsten alle irreversible. Når reaktionshastigheden accelereres, vil de materialer, der er tilgængelige for reversible elektrokemiske reaktioner inde i batteriet, hurtigt blive reduceret, hvilket får batteriets ydeevne til at falde på kort tid. Og når batteritemperaturen fortsætter med at stige ud over batteriets sikkerhedstemperatur, vil der spontant forekomme nedbrydningsreaktion af elektrolytten og elektroderne inde i batteriet, hvilket vil generere en stor mængde varme på meget kort tid, dvs. der vil opstå termisk svigt i batteriet, hvilket vil forårsage, at batteriet bliver fuldstændig ødelagt. I batterikassens lille rum er varmen svær at sprede over tid, og varmen akkumuleres hurtigt på kort tid. Dette vil meget sandsynligt forårsage hurtig spredning af termisk svigt i batteriet, hvilket får batteripakken til at ryge, spontant antændes eller endda eksplodere.