Қысқы шыдамдылық алаңдаушылық қуаты литий-иондық батареяның төмен температурасы және жылуды басқару әлеуеті зор

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Миллион жаңа автокөлік қысқы сынақты қарсы алады, қысқы жол сынағы 24% құрайды. 2018 жылы ел 108 000 жаңа энергетикалық жеңіл автокөлік сатылымын аяқтады, бұл бір жылмен салыстырғанда 89% жоғары; қаңтар-ақпан айларында 143 000 дана сатылды, бұл өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 134%-ға өсті; бірақ қысқы жол тәжірибелері 8 модельдің біркелкі және үздіксіз навигацияларының саны 24 болғанын көрсетті. %, литий, үш өлшемді литий және литий темір фосфаты бар литий кобальт органты төмен температураға қарсы ерекше артықшылыққа ие емес, төмен температура мен жылуды басқару болашақ нарықтық әлеуетте үлкен болады.

Жоғары температуралық жылуды басқару қосылды, төмен температура мен жылуды басқару технологиясы көбірек бағытталады. Жазғы 40 аккумулятордың өздігінен жану оқиғаларына байланысты көптеген өндірушілер жоғары температура мен жылуды басқаруға назар аудара бастады, ал төмен температурадағы жылуды басқару әлі де әзірленуді күтуде, тек бірнеше өндірушілер аккумуляторға арналған электр жылыту жүйелерімен жабдықталған; қысқы өмір - жолаушылар тәжірибесі Негізгі көрсеткіште аккумулятордың төмен температуралық өнімділігі батарея өндірушілерінің негізгі бәсекеге қабілеттілігі болып табылады. Әр қыста төмен өмір сүру өндірушілерге төмен температура мен жылуды басқарудың енуін тездетеді және болашақта нарықтың әлеуеті зор.

Төмен температура, электрохимиялық реакция белсенді емес батарея қысқы электр қуатын азайтудың тығыз көзі болып табылады. Қоршаған ортаның температурасы тым төмен болғанда, электролиттің тұтқырлығы тіпті ішінара қатып қалады, осылайша литий-ионды деинтерлампалар бітеліп, өткізгіштік төмендейді және өткізу қабілеті төмендейді. Литий-ионды аккумуляторды литий-ионды аккумуляторды пайдаланып пайдаланыңыз, ол батареяның сыйымдылығына қайтымсыз зақым келтіруі және ықтимал қауіптерді тудыруы мүмкін.

NCA, литий темір фосфатымен салыстырғанда, Қытайдың NCM811 төмен температуралық өнімділігінің қалаған батареяны дамыту бағыты салыстырмалы түрде күшті, жоғары никель үрдісі қыстың төмен қуатын бәсеңдетуге көмектеседі. R <000000> D төмен температуралы аккумулятор қыста құлдыраудың іргелі тәсілі болып табылады, жоғары тиімді жылуды басқару - қысқы өмірді басқарудың қазіргі ең мүмкін әдісі. Қазіргі уақытта төменгі температурадағы аккумуляторда электролиттік модификация және барлық ауа-райы батареясы бар.

Аралас электролит литий-иондық аккумуляторларды күшейту үшін әртүрлі электролит артықшылықтарымен біріктірілуі мүмкін және кез-келген ауа-райында батарея технологиясын нарықты басқару үшін BMW мойындайды. Ағымдағы сұйық салқындатуды басқару технологиясының енуі өткен жылдағы үлкен жақсартумен салыстырылады, ол салқындатқышты кері қыздыру арқылы төмен температура мен жылуды басқаруды жасай алады және нарықта төмен температурадағы жылыту функциясына қол жеткізу үшін көптеген модельдер бар. Біріншіден, қысқы электр көлігінің төзімділігі қаншалықты азаяды? -24% миллион жаңа автокөлік қысқы өмір сынағы, төмен температура мен жылуды басқару болуы мүмкін.

2018 жылы бір жыл ішінде жаңа энергетикалық жолаушылар көліктерінің 1008 000 бірлігі болды, бұл өткен жылмен салыстырғанда 89% жоғары; Қаңтар-ақпан айларында 143 000 сатылым аяқталды, бұл өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 134%. Дегенмен, жаңа энергетикалық автокөлік қыста, әсіресе жауын-шашынның көп болған кезде, электромобильдің нақты қызмет ету мерзімі төмендеп кетті, бұл пайдаланушыға қатты әсер етті. Мысал ретінде бірнеше типтік жаңа энергетикалық көліктерді алайық.

Кейбір қысқы жол тәжірибелері бұл модельдердің біркелкі және үздіксіз навигациялық мильдері 24% төмендегенін көрсетеді. Құрамында литий кобальт органты және үш өлшемді литий және литий темір фосфатының төмен температураға қарсы ерекше артықшылығы болмады. Өткен жылы аккумулятордың өздігінен тұтануының 40 оқиғасына байланысты көптеген өндірушілер жоғары температура мен жылуды басқаруды төлей бастады, ал төмен температурадағы жылуды басқару әлеуеті әлі де қажет, тек бірнеше өндірушілер батареяларды электр жылыту жүйесімен жабдықталған.

Қысқы өмір - көліктің жолаушылар тәжірибесінің негізгі көрсеткіші. Батареяның төмен температуралық өнімділігі батареяның негізгі бәсекеге қабілеттілігі болып табылады. Біз әрбір қысқы төмен өмір өндірушіге төмен температура мен жылуды басқарудың енуін тездетуге себеп болады деп сенеміз және болашақ нарық әлеуеті зор.

Батарея сынағы неғұрлым төмен болса, батареяның қол жетімді сыйымдылығы соғұрлым төмен болады. Мысал ретінде Panasonic NCR18650A алыңыз, аккумулятордың сыйымдылығы аккумулятор сынауындағы 25 ¡ã C салыстырғанда шамамен 20%-ға төмендейді және біркелкі кернеу қалыпты температурадан төмен және батарея дифференциалды. Мысал ретінде литий-фосфатты ионды аккумулятор алынады, ал аккумулятордың ішкі кедергісі 15 ¡ã C температурада 4-5 есе, ал электролит өткізгіштігі ауыр.

Қысқы вагондарда жылыту жабдықтарын пайдалану ұлғайтылды. Қазіргі уақытта PTC жылытқышы электр сымын жылыту энергиясымен салыстырғанда 70% -дан 98% -ға дейін көтерілген электр көліктерін жылыту кондиционерлерінің қалаулы жылу көзі болып табылады, бірақ жоғары сапалы қуат қаламы төмен сапалы жылу энергиясына айналады және энергия қалдықтары әлі де үлкен. Ол бірінші 5 сияқты 2 PTC жылытқышымен жабдықталған.

ES8 кейін 5кВт. Төзімділік тек жартысын ғана аяқтай алады. Жылу қуатын тұтынуды теориялық өлшеу елеулі шектеулер.

Жылыту қуатын тұтыну мен жүгіріс корреляция қисығын алу үшін мысал ретінде ағымдағы негізгі ағыны бар 35 кВт/сағ батареяны алыңыз. 75% төзімділікті сақтау жылдамдығын қамтамасыз ету үшін ішкі және біркелкі жылыту қуатын тұтыну 1-1,5 кВт-қа дейін бақыланады.

Дегенмен, электротермиялық түрлендіру тиімділігі 1-ге дейін, ал PTC жылытқышының тиімділігі өте жақын, сондықтан жылу сорғысының ауаны кондиционерлеуі сияқты трансформация тиімділігі сияқты техниканы табу қажет. Екіншіден, қыста литий-ионды аккумулятордың бастапқы бағасы, төмен температурадағы электрохимиялық реакция белсенді емес, төмен температура, электрохимиялық реакция белсенді емес, батареяның қысқы қызмет ету мерзімінің тығыз көзі болып табылады. Литий-иондық аккумулятор әдеттегі «рокер батареясы» болып табылады, ол зарядталады, ал литий иондары теріс электродқа оң электродтан теріс электродқа енеді, осылайша теріс электрод литий күйі, оң полюсі оң болады, ал көміртегі теріс электрод сыртқы тізбек арқылы өтемақы зарядын алады.

, Зарядтау кезінде кері айналдырыңыз. Қоршаған ортаның температурасы тым төмен болғанда, электролиттің тұтқырлығы тіпті ішінара қатып қалады, осылайша литий-ионды деинтерлампалар бітеліп, өткізгіштік төмендейді және өткізу қабілеті төмендейді. Төмен температурада литий-ионды батареяларды пайдалану сыйымдылықтың қайтымсыз бұзылуын және ықтимал қауіптерді тудыруы мүмкін.

Төмен температурада литий иондарының ерігіштігі айтарлықтай төмендейді, олар литий кристалды трансплантациясын қалыптастыру үшін тұндырылуы мүмкін. Белгілі бір дәрежеде өскен кезде ол мембрананы тесіп, батареяның қысқа тұйықталуына байланысты қауіпсіздік қаупін тудыруы мүмкін. Және бұл уақытта аккумулятордың электродтың динамикалық жағдайы нашар, қатты электролит интерфейсі (SEI) қалыңдығы артады, ион ағынына кедергі жасауды жалғастырады, нәтижесінде қуаттың тиімді әлсіреуіне әкеледі.

Оң электродтық материалдардың барлық түрлерінің төмен температураға қарсы төзімділігі әртүрлі және NCM811 батареясы салыстырмалы түрде мұздатылған. Батареяның сыйымдылығын -20 ¡ã C температурада ұстау коэффициенті төмендейді және NCM материалы NCA материалына ұқсас, ал NCM811 NCA-дан сәл жоғары, бірақ екеуі де литий-темір фосфат-ионды батареядан жақсырақ. Ағымдағы отандық аккумуляторды дамыту тенденциясы қыста төмен қуат құбылысын бәсеңдетуге көмектеседі, бірақ батареяны ең жақсы диапазонда ету үшін әлі де төмен температураны бақылау.

Үшіншіден, төмен температураның үздіксіздігі, жоғары тиімді жылуды басқару, төмен температуралы аккумуляторды зерттеу және дамыту қыста құлдыраумен күресу әдісі болып табылады және бағыт бағытында өзгертілген электролит және барлық ауа-райы батареясы бар, бірақ қазіргі уақытта сынақ сатысында. Гибридті литий тұзы, еріткіш және қоспа күшті кешенді өнімділігі бар жоғары температуралы электролит алады, төмен температуралы литий-иондық аккумуляторды алуға ұмтылады. Электролит батареяға төзімділіктің маңызды факторларының бірі болып табылады және қазіргі зерттеу мәлімдемесі әртүрлі литий тұздарын, еріткіштерді және қоспаларды араластырады.

Ең жақсы нәтижелерді белгілі бір пропорцияда араластырыңыз. Мысалы, еріткіште әдеттегі еріткіштің EC диэлектрлік өтімділігі жоғары, қабықшаның қалыптасу қабілеті жақсы, бірақ жоғары балқу температурасы, үлкен тұтқырлық және төмен балқу температурасы (-48 ¡ã C) бар ДК еріткіші төмен температурада электролит жүйесінің қатып қалуын тиімді болдырмайды. Екеуінің қатынасын, жүйенің кедергісін реттеу, біріктірілген артықшылықтың төмен температураға қарсы еріткішін алу.

Кез келген ауа-райында жұмыс істейтін батарея батареядағы қосымша опция болып табылады. 2016 жылы ECPOWER және Пенсильвания мемлекеттік университетінің қытайлық командасы төмен температура жағдайында пайдалануға болатын литий-ионды аккумуляторды жасап шығарды. Ол 25 секунд ішінде пайдалануға болатын электрометрий фольгасының ішкі қосымшасында схема дизайны арқылы төмен температуралы автоматты қыздыруға қол жеткізе алады.

Температура -20 ¡ã C пен 0 ¡ã C дейін және тұрақтылықты сақтайды. Бұл барлық ауа-райында жұмыс істейтін батарея төртбұрышты және қосымша құны бір киловатт құрт үшін 1 юаньнан аз. Қосымша салмақ 1-ден аспайды.

5%, ал 20 ¡ã C сыйымдылығының төмендеуі жалпы батареяның жартысы ғана. BMW 18 айдан кейін Ecpower-пен патенттік келісім туралы хабарлайды, бұл технологияны болашақ BMW таза электрлі көлік түрін пайдалану үшін пайдалану ықтималдығы жоғары. Өзін-өзі жылыту функциясы бар барлық ауа-райында жұмыс істейтін батарея болашақ нұсқалардың бірі деп санаймыз, бірақ сенімділік, жылу қуатын тұтыну және тізбекті басқару әлі де өңделеді.

Жоғары тиімді жылуды басқару - қысқы өмірді басқарудың қазіргі ең мүмкін әдісі. Төмен температурада батареяларды жылыту жүйесін жобалау күрделі жоба болып табылады. Тек максималды аяқталу бұрышынан бастап, батареяны жылыту жүйесі батареяны белгілі бір температурада ұстау үшін оңтайлы шешім болса, бірақ батареяның қауіпсіздік бұрышынан батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін батареяның жылыту жүйесін 0 ¡ã C төмен алыңыз.

Сонымен қатар, батареяны жылыту батареялар жинағындағы жылу оқшаулағыш материалды толтыру үшін қажет, бірақ бұл жоғары температурадағы жылуды басқару қажеттілігіне байланысты, сондықтан жылуды басқару жүйесін жобалау әртүрлі факторларды ескеруі керек. Аккумуляторлық жылыту жүйесінің әртүрлі әдістері бар, ал сұйық салқындату жылу жүйесінің мүмкіндігі ең жоғары. Қазіргі уақытта батареяны жылыту жүйесінде PTC жылыту, электрлік жылу пленкасымен жылыту, фазалық ауыспалы жылыту, салқындатқыш сұйықтықты жылыту, жылу құбырын жылыту, байланыс жылыту және басқа да іске асырулар бар.

2017 жылдың соңында OTA жүйесінде батареяны алдын ала қыздыру функциясы жаңартылды. Патент әр түрлі жұмыс жағдайларында, әртүрлі қыздыру құралдарында және әртүрлі жылу көздерінде кез келген ауа-райында батареяны термиялық басқаруды жүзеге асыра алатын әртүрлі қыздыру стратегияларын көрсетті. Дегенмен, оның бөлшектеу картасынан бұл сонымен қатар PTC жылыту салқындатқышын пайдалану болып табылады, ол қазіргі ең қисынды таңдау болып табылады, ол жоғары және төмен температураны басқарудың қарама-қайшылығын жеңе алады, ал түрлендіру ыңғайлырақ, тек жоғары температурада сұйықтықты салқындату Жылумен басқару негізіндегі жаңа жылу көзі.

Көптеген модельдерде төмен температура мен жылуды басқару жүйесі бар, батареяның сұйық суық жылыту жүйесі жоғары бағаланады. Қазіргі уақытта жаңа энергетикалық көліктердің көпшілігі аккумуляторлық жылыту жүйелерімен жабдықталған, бірақ PTC негізіндегі жылы ауаны жылыту жүйесінің тиімділігі төмен. Testra-дан басқа, жабдықтың сұйық салқындату жүйесінің моделі тығыз өнімді сату нүктесіне айналған, батареяның салқындатқышты жылыту жүйесімен жабдықталған.

Жақсартыңыз, салқындату ерітіндісін қыздыру функциясы еніп кете береді. Жылу сорғысының кондиционерлері қыста тиімді энергияны үнемдей алады. Жылу сорғысы ыстық болған кездегі нақты COP 2-4-ке жетуі мүмкін, яғни бірдей энергияны тұтынудың жылуы PTC-ден 2-4 есе көп.

Қазіргі уақытта Roewe EI5 және MarvelX қыста жоғары тиімді жылуды қамтамасыз ету үшін жылу сорғысының ауаны баптау жүйесімен жабдықталған. 300km заряды 35 кВт типтік электр көліктер есептеу үшін мысал ретінде пайдаланылады, PTC, жылу сорғы ауаны кондиционер, және тек жылу сорғы кондиционерлер пайдалану арқылы құрылған екі әдіс комбинациясы, тек PTC жылыту пайдалану тек 14%. Жүгіру, энергия үнемдеу әсері өте.