Кышкы чыдамкайлык тынчсыздануу күчү литий-иондук батареянын төмөн температурасы жана жылуулук башкаруу потенциалы чоң

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Миллион жаңы унаа кышкы жашоо сыноосун тосуп алды, кышкы жол сыноо 24% түзөт. 2018-жылы өлкө 108,000 жаңы энергетикалык жеңил унаа сатууну аяктады, бул былтыркыга салыштырмалуу 89% га; январь-февраль айларында 143 000 даана сатуу аткарылды, бул өткөн жылга салыштырмалуу 134% га жогору; бирок кышкы жол эксперименттери 8 моделдин бирдиктүү жана уланган навигацияларынын саны 24 экенин көрсөттү. %, литий, үч өлчөмдүү литий жана литий темир фосфат камтыган литий кобальт organte айырмалоочу анти-төмөн температура артыкчылыгы жок, төмөн температура жана жылуулук башкаруу келечектеги рынок потенциалында зор болот.

Жогорку температуралык жылуулук башкаруу тиркелген, төмөнкү температура жана жылуулук башкаруу технологиясы жолдору көбүрөөк. Улам жайкы 40 батарейканын өзүнөн-өзү күйүү инциденттери, көптөгөн өндүрүүчүлөр жогорку температурага жана жылуулукту башкарууга көңүл бура башташты, ал эми төмөнкү температурадагы жылуулукту башкаруу дагы эле иштелип чыгууну күтүп жатат, бир нече гана өндүрүүчүлөр батарея үчүн электр жылытуу системалары менен жабдылган; кышкы жашоо - жүргүнчүлөрдүн тажрыйбасы. Негизги көрсөткүчтө, батарейканын төмөнкү температуралык көрсөткүчтөрү аккумулятор өндүрүүчүлөрдүн негизги атаандаштыкка жөндөмдүүлүгү болуп саналат. Ар бир кыш, аз-аягына жашоо өндүрүүчүлөргө төмөнкү температуранын жана жылуулук башкаруунун киришин тездетүүгө алып келет, жана келечекте рыноктун потенциалы зор.

Төмөн температура, электрохимиялык реакция активдүү эмес, батареянын кышкы электр кубатын азайтуу үчүн бекем булак болуп саналат. Айлана-чөйрөнүн температурасы өтө төмөн болгондо, электролиттин илешкектүүлүгү жарым-жартылай катууланып, литий-ион деинтерлампалары тосулуп, өткөргүчтүгү төмөндөп, сыйымдуулугу төмөндөйт. Литий-иондук батарейканы колдонуу менен литий-иондук батарейканы колдонуңуз, ал батареянын сыйымдуулугуна кайтарылгыс зыян келтирет жана потенциалдуу коркунучтарды жаратат.

NCA, литий темир фосфат менен салыштырганда, Кытайдын каалаган батарейканы өнүктүрүү багыты NCM811 төмөн температура көрсөткүчү салыштырмалуу күчтүү, жогорку никель тенденциясы кыштын аз күчүн жайлатууга жардам берет. R <000000> D төмөнкү температурадагы батарейка кыш мезгилинде төмөндөө үчүн негизги ыкма болуп саналат, жогорку натыйжалуу жылуулук башкаруу азыркы кышкы жашоо башкаруу ыкмасы болуп саналат. Азыркы учурда, төмөнкү температура батареяда электролит өзгөртүү жана бардык аба ырайы батареясы бар.

Аралаш электролит литий-иондук батарейкаларды бекемдөө үчүн электролит артыкчылыктарынын ар кандай түрлөрү менен бириктирилиши мүмкүн, жана бардык аба ырайы батарея технологиясы рынокту алып BMW тарабынан таанылган. Учурдагы суюк муздатуу башкаруу технологиясынын кириши өткөн жылдагы чоң жакшыруу менен салыштырылат, ал тескери жылытуу муздаткыч менен төмөн температураны жана жылуулукту башкарууну жасай алат, ошондой эле төмөн температурадагы жылытуу функциясына жетүү үчүн рынокто көптөгөн моделдер бар. Биринчиден, кышкы электр унаасынын чыдамкайлыгы канчалык азаят? -24% миллион жаңы унаа кышкы жашоо сыноосун тосуп алат, төмөн температура жана жылуулукту башкаруу болушу мүмкүн.

2018-жылы жаңы энергетикалык жүргүнчү ташуучу унаалардын 1008 000 даанасы жыл бою 89% га өстү; 143,000 сатуу январь-февраль айларында 134% га аткарылган. Бирок, кышында жаңы энергетикалык унаа, өзгөчө, жаан-чачындын көп болгон учурда, колдонуучуга олуттуу таасирин тийгизген, буга чейин эле төмөндөп кеткен электромобилдин чыныгы жашоосу. Мисал катары бир нече типтүү жаңы энергетикалык унааларды алалы.

Кээ бир кышкы жол эксперименттери көрсөткөндөй, бул моделдердин бирдиктүү жана уланган навигация милялары 24% га төмөндөдү. литий кобальт organte камтылган, жана үч өлчөмдүү литий жана литий темир фосфат айырмалоочу каршы төмөн температура артыкчылыгы болгон эмес. Өткөн жылы 40 аккумулятордун өзүн-өзү күйгүзүүсүнө байланыштуу көптөгөн өндүрүүчүлөр жогорку температураны жана жылуулукту башкарууну төлөй башташты, ал эми төмөнкү температурадагы жылуулукту башкаруу потенциалы дагы эле керек болсо, бир нече гана өндүрүүчүлөр батареялар үчүн электр жылытуу системалары менен жабдылган.

Кышкы жашоо транспорттун жүргүнчү тажрыйбасынын негизги көрсөткүчү болуп саналат. Батареянын төмөнкү температуралык көрсөткүчү батареянын негизги атаандаштыкка жөндөмдүүлүгү болуп саналат. Биз ар бир кыш төмөн-аягына жашоо өндүрүүчү төмөнкү температуранын жана жылуулук башкаруунун киришин тездетүү үчүн себеп болот деп ишенебиз, жана келечектеги рынок потенциалы зор.

Батареянын сыналышы канчалык төмөн болсо, батареянын кубаттуулугу ошончолук төмөн болот. Мисал катары Panasonic NCR18650A алып, батареянын кубаттуулугу батарейканын сыноосунда 25 ¡ã Cга салыштырмалуу болжол менен 20% га төмөндөйт жана бирдиктүү чыңалуу кадимки температурадан төмөн жана батарейка дифференциалдуу. Мисал катары литий-фосфат-иондук батарея алынып, батареянын ички каршылыгы 15 ¡ã Сте 4-5 эсе, электролит өткөргүчтүгү оор.

Кышкы машиналарда жылытуучу жабдууларды пайдалануу кебейтулду. Азыркы учурда, PTC жылыткыч электр зым жылытуу энергиясына салыштырганда 70% дан 98% га чейин көтөрүлгөн электр транспорт жылытуу кондиционерлердин бир жагымдуу жылуулук булагы болуп саналат, ал эми жогорку сорттогу электр калем төмөнкү сорттогу жылуулук энергиясына айландырылат, жана энергия калдыктары дагы эле зор. Ал биринчи 5 сыяктуу 2 PTC жылыткычтары менен жабдылган.

ES8ден кийин 5кВт. Чыдамдуулук жарымын гана толуктай алат. Жылуулук энергиясын керектөөнүн теориялык өлчөө олуттуу чектөөлөр.

Жылуулук энергиясын керектөө жана километраждык корреляция ийри сызыгын алуу үчүн мисал катары учурдагы негизги агым менен 35 кВт/саат батарейканы алыңыз. 75% чыдамкайлык сактоо курсун камсыз кылуу үчүн, ички жана бирдиктүү жылытуу энергиясын керектөө 1-1.5KW чейин көзөмөлдөнөт.

Бирок, электротермикалык конверсиянын эффективдүүлүгү 1ге чейин, ал эми PTC жылыткычынын эффективдүүлүгү абдан жакын, ошондуктан жылуулук насосунун кондиционери сыяктуу трансформация эффективдүүлүгү сыяктуу ыкманы табуу керек. Экинчиден, кышында литий-иондук батарейканын баштапкы баасы, төмөнкү температура электрохимиялык реакция активдүү эмес, төмөнкү температура, электрохимиялык реакция активдүү эмес, батареянын кышкы жашоосу үчүн бекем булак болуп саналат. Литий-иондук батарейка типтүү "рокер батарейкасы", ал заряддалат жана литий иондору терс электродго оң электроддон терс электродго кирип, терс электрод литий абалында, оң уюл оң жана көмүртек терс электрод тышкы чынжыр аркылуу компенсациялык зарядды алат.

, Заряддоодо тескери. Айлана-чөйрөнүн температурасы өтө төмөн болгондо, электролиттин илешкектүүлүгү жарым-жартылай катууланып, литий-ион деинтерлампалары тосулуп, өткөргүчтүгү төмөндөп, сыйымдуулугу төмөндөйт. Төмөн температурада литий-иондук батарейкаларды колдонуу калыбына келгис кубаттуулукка жана мүмкүн болуучу коркунучтарга алып келет.

Литий иондорунун эригичтиги литий кристалл трансплантын түзүү үчүн депонирлениши мүмкүн болгон төмөнкү температурада бир кыйла төмөндөйт. Белгилүү бир даражада чоңойгондо, ал диафрагманы тешип, батареянын кыска туташуусунан улам потенциалдуу коопсуздук коркунучун жаратышы мүмкүн. Бул учурда, батареянын электроддун динамикалык шарттары начар, катуу электролит интерфейси (SEI) калыңдыгы көбөйүп, иондун агымына тоскоол боло берет, натыйжада эффективдүү кубаттуулук начарлайт.

Позитивдүү электроддук материалдардын бардык түрлөрүнүн төмөн температурага каршылыгы ар түрдүү жана NCM811 батареясы салыштырмалуу тоңуп калган. -20 ¡ã C батарейканын кубаттуулугун кармап туруу катышы азайып, NCM материалы NCA материалына окшош, ал эми NCM811 NCAдан бир аз жогору, бирок экөө тең литий темир фосфат иондук батарейкасынан жакшыраак. Учурдагы ички батарейканы өнүктүрүү тенденциясы кышкы аз кубаттуулук феноменин жайлатууга жардам берет, бирок дагы эле төмөн температура контролу батарейканы эң жакшы диапазондо кылуу үчүн.

Үчүнчүдөн, төмөнкү температура үзгүлтүксүздүгү, жогорку натыйжалуу жылуулук башкаруу, төмөн температура батареянын изилдөө жана өнүктүрүү кышында төмөндөшү менен күрөшүү ыкмасы болуп саналат, жана багыты боюнча өзгөртүлгөн электролит жана бардык аба-ырайы батареясы бар, бирок учурда сыноо баскычында. Гибриддик литий тузу, эриткич жана кошумча күчтүү комплекстүү аткаруу менен жогорку температурадагы электролиттерди алуу, төмөнкү температурадагы литий-иондук батарейканы алуу каалоосу. Электролит батареянын туруктуулугунун эң маанилүү факторлорунун бири болуп саналат жана азыркы изилдөө билдирүүсү ар кандай литий туздарын, эриткичтерди жана кошумчаларды аралаштырат.

Белгилүү бир пропорцияда эң жакшы натыйжаларды аралаштырыңыз. Мисалы, эриткичте, кадимки эриткичтин EC диэлектрдик туруктуулугу жогору, пленканын калыптанышы жакшы, бирок эрүү температурасы жогору, чоң илешкектүүлүк жана төмөн эрүү температурасы (-48 ¡ã C) болгон PC эриткич электролит системасынын төмөнкү температурада катуулануусунан натыйжалуу жол бербейт. Экөөнүн катышын, системанын каршылыгын тууралоо, бириккен артыкчылыктын төмөн температурага каршы эриткичти алуу.

Батарейканын бардык аба ырайына ылайыктуу батареясы кошумча опция болуп саналат. 2016-жылы ECPOWER жана Пенсильвания мамлекеттик университетинин кытайлык командасы төмөн температура шарттарында колдонула турган литий-иондук батареяны иштеп чыгышты. Ал 25 секунддун ичинде колдонулушу мүмкүн болгон электрометрий фольгасынын ички кошумчасында схеманын дизайны менен төмөн температурадагы автоматтык жылытууга жетише алат.

Температура -20 ¡ã Сден 0 ¡ã Сге чейин жана туруктуулукту сактайт. Бул бардык аба ырайына ылайыктуу аккумулятор төрт бурчтуу жана кошумча наркы бир киловатт куртка 1 юанга жетпейт. Кошумча салмак 1ден ашпайт.

5%, ал эми 20 ¡ã C кубаттуулугунун төмөндөшү жалпы батареянын жарымын гана түзөт. BMW 18 айдын ичинде Ecpower менен патенттик келишимди жарыялайт, ал келечектеги BMW таза электр унаа түрүн колдонуу үчүн технологияны колдонушу мүмкүн. Биз өзүн-өзү жылытуу функциясы менен бардык аба ырайы батареясы келечектеги варианттардын бири деп эсептейбиз, бирок ишенимдүүлүк, жылытуу энергиясын керектөө жана схеманы башкаруу дагы эле чечилет.

Жогорку натыйжалуу жылуулук башкаруу - азыркы кышкы жашоону башкаруунун эң мүмкүн болгон ыкмасы. Төмөн температурада батареянын жылытуу системасын долбоорлоо татаал долбоор болуп саналат. Эгерде максималдуу аяктоочу бурчтан гана, батареянын жылытуу системасы батарейканы белгилүү бир температурада кармап туруу үчүн оптималдуу чечим болуп саналат, бирок батареянын коопсуздук бурчунан, батареянын иштөө мөөнөтүн максималдуу узартуу үчүн батареянын жылытуу системасын 0 ¡ã C төмөн алыңыз.

Мындан тышкары, батареяны жылытуу батарея пакетине жылуулук изоляциялоочу материалды толтуруу үчүн зарыл, бирок бул жогорку температурадагы жылуулукту башкарууну талап кылат, ошондуктан жылуулукту башкаруу системасын долбоорлоодо ар кандай факторлорду эске алуу керек. Батареяны жылытуу системасы ар кандай ыкмаларга ээ жана суюк муздатуу жылуулук системасынын ишке ашуусу эң жогору. Азыркы учурда, батарея жылытуу системасы PTC жылытуу, электр жылуулук тасма жылытуу, фаза алмашуу жылытуу, муздатуу суюк жылытуу, жылуулук түтүк жылытуу, байланыш жылытуу жана башка ишке ашыруу бар.

2017-жылдын аягында батареяны алдын ала жылытуу функциясы OTA системасында жаңыртылган. Патент ар кандай иштөө шарттарында, ар кандай жылытуу каражаттарында жана ар кандай жылуулук булактарында бардык аба ырайында батареянын жылуулук башкаруусун жүргүзө турган ар кандай жылытуу стратегияларын көрсөттү. Бирок, анын демонтаждоо картасынан, бул ошондой эле PTC жылытуу муздаткычын колдонуу, бул учурдагы эң логикалык тандоо, ал жогорку жана төмөнкү температураны башкаруунун карама-каршылыктарын чече алат, ал эми трансформациялоо ыңгайлуураак, жогорку температурадагы суюктуктарды муздатууда гана жылуулук башкаруунун негизинде жаңы жылуулук булагы.

Көптөгөн моделдер төмөн температура жана жылуулук башкаруу системасы бар, батарея суюк муздак жылытуу системасы мактайт. Азыркы учурда көпчүлүк жаңы энергетикалык унаалар аккумулятордук жылытуу системалары менен жабдылган, бирок PTC негизиндеги жылуу аба жылытуу системасы анча натыйжалуу эмес. Testra башка, жабдууларды суюк муздатуу системасынын модели катуу продукт сатуу пункту болуп калды катуу продукт сатуу пункту болуп калды батарея муздаткыч жылытуу системасы менен жабдылган.

Жакшыртыңыз, муздатуу эритмесин жылытуу функциясы мындан ары да кире берет. Жылуулук насосунун кондиционерлери кышында энергияны үнөмдүү болушу мүмкүн. Жылуулук насосу ысык болгондо иш жүзүндөгү COP 2-4кө жетиши мүмкүн, башкача айтканда, ошол эле энергияны керектөө жылуулук PTCден 2-4 эсе көп.

Учурда Roewe EI5 жана MarvelX кышкысын жогорку эффективдүү жылуулукту камсыз кылуу үчүн жылуулук насосунун кондиционер системасы менен жабдылган. 300km заряды 35 кВт менен типтүү электр унаалар эсептөө үчүн мисал катары колдонулат, PTC, жылуулук насосу кондиционер, жана бир гана жылуулук насостук кондиционерлерди пайдалануу менен түзүлгөн эки ыкмаларды айкалыштыруу, бир гана PTC жылытуу пайдалануу 14%. Пробег, энергияны үнөмдөөчү эффект абдан.