Өвлийн улиралд тэсвэрлэх сэтгэл түгшээх чадалтай лити ион батерей нь бага температур, дулааны менежментийн чадамжтай

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Сая шинэ машин өвлийн амьдралын туршилтыг угтаж байна, өвлийн замын туршилт 24% байна. 2018 онд тус улс шинэ эрчим хүчний суудлын автомашины борлуулалтыг 108,000-д хүргэж, өнгөрсөн оны мөн үеийнхээс 89%-иар өссөн байна; 1-2-р сард 143,000 ширхэг борлуулалт хийгдсэн нь өнгөрсөн оны мөн үеийнхээс 134%-иар өссөн байна; гэхдээ өвлийн замын туршилтууд 8 загварын жигд, тасралтгүй навигацийн тоо 24 байсныг харуулсан. %, Лити, гурван хэмжээст лити, литийн төмрийн фосфат агуулсан литийн кобальт органте нь бага температурын эсрэг онцгой давуу талгүй, бага температур, дулааны менежмент нь ирээдүйн зах зээлд асар их боломж олгоно.

Өндөр температурын дулааны менежментийг хавсаргасан, бага температур, дулааны менежментийн технологийг илүү олон чиглүүлдэг. Зуны улиралд 40 батерейны аяндаа шаталтын ослын улмаас олон үйлдвэрлэгчид өндөр температур, дулааны менежментэд анхаарлаа хандуулж эхэлсэн бөгөөд бага температурын дулааны менежментийг хөгжүүлэхийг хүлээж байгаа бөгөөд цөөн хэдэн үйлдвэрлэгчид батерейны цахилгаан халаалтын системээр тоноглогдсон; өвлийн амьдрал бол зорчигчдын туршлага Үндсэн үзүүлэлтээр батерейны бага температурын үзүүлэлт нь батерей үйлдвэрлэгчдийн өрсөлдөх чадвар юм. Өвөл бүр бага зэргийн амьдрал нь үйлдвэрлэгчид бага температур, дулааны менежментийн нэвтрэлтийг хурдасгахад хүргэдэг бөгөөд зах зээлийн боломж нь ирээдүйд асар их юм.

Бага температур, цахилгаан химийн урвал идэвхгүй байгаа нь батерейны өвлийн цахилгааныг багасгах хатуу эх үүсвэр юм. Орчны температур хэт бага байх үед электролитийн зуурамтгай чанар нь бүр хэсэгчлэн хатуурч, улмаар литийн ион хоорондын лампуудыг хааж, дамжуулалтыг бууруулж, багтаамжийг бууруулдаг. Лити ион батерейг ашиглан литийн ион батерейг ашигла, энэ нь батерейнд эргэлт буцалтгүй хүчин чадалтай гэмтэл учруулж, болзошгүй аюулыг үүсгэдэг.

NCA, литийн төмрийн фосфаттай харьцуулахад Хятадын NCM811 батерейг хөгжүүлэхийг хүссэн бага температурын гүйцэтгэл харьцангуй хүчтэй, никелийн өндөр хандлага нь өвлийн улиралд бага хүчийг удаашруулдаг. R <000000> D нам температурт батерей нь өвлийн улиралд буурах үндсэн арга юм, өндөр үр ашигтай дулааны менежмент нь одоогийн хамгийн боломжтой өвлийн амьдралыг удирдах арга юм. Одоогийн байдлаар бага температурт батерейнд электролитийн өөрчлөлт, бүх цаг агаарын батерей байдаг.

Холимог электролит нь лити-ион батерейг бэхжүүлэхийн тулд янз бүрийн төрлийн электролитийн давуу талуудтай нэгтгэгдэх боломжтой бөгөөд цаг агаарын бүх цаг агаарын батерейны технологийг BMW зах зээлд тэргүүлдэг. Одоогийн шингэн хөргөлтийн менежментийн технологийн нэвтрэлтийг өнгөрсөн жилийн томоохон сайжруулалттай харьцуулж үздэг бөгөөд энэ нь хөргөлтийн урвуу халаалтаар бага температур, дулааны менежментийг хийж чаддаг бөгөөд зах зээл дээр бага температурт халаалтын функцийг хангах олон загвар байдаг. Нэгдүгээрт, өвлийн цахилгаан машины тэсвэрлэх чадвар хэр зэрэг буурч байна вэ? -24% сая шинэ машин өвлийн амьдралын туршилтыг угтан авч, бага температур, дулааны зохицуулалт хийх боломжтой.

2018 онд 1008,000 ширхэг шинэ эрчим хүчний суудлын автомашин үйлдвэрлэсэн нь өнгөрсөн оны мөн үеийнхээс 89%-иар өссөн байна; 1-2-р сард 143,000 борлуулалт хийсэн нь өнгөрсөн оны мөн үеийнхээс 134% байна. Гэсэн хэдий ч шинэ эрчим хүчний машин өвлийн улиралд, ялангуяа их хэмжээний хур тунадас, цахилгаан машины бодит амьдрал аль хэдийн буурсан нь хэрэглэгчдэд ноцтой нөлөөлөл үзүүлсэн. Шинэ эрчим хүчний хэд хэдэн ердийн тээврийн хэрэгслийг жишээ болгон авч үзье.

Өвлийн зарим замын туршилтаас харахад эдгээр загваруудын жигд, тасралтгүй навигацийн миль 24% буурсан байна. Лити кобальтын органте агуулагдаж, гурван хэмжээст литийн болон литийн төмрийн фосфат нь бага температурын эсрэг онцгой давуу талтай байсангүй. Өнгөрсөн жил 40 удаа батерейны өөрөө гал асаах үйл явдлуудын улмаас олон үйлдвэрлэгчид өндөр температур, дулааны менежментийг төлж эхэлсэн бол бага температурт дулааны менежмент хийх боломж шаардлагатай хэвээр байгаа боловч цөөхөн хэдэн үйлдвэрлэгчид батерейны цахилгаан халаалтын системээр тоноглогдсон байна.

Өвлийн амьдрал бол тээврийн хэрэгслийн зорчигчдын туршлагын гол үзүүлэлт юм. Батерейны бага температурт ажиллах чадвар нь батерейны өрсөлдөх чадвар юм. Өвлийн улирал бүрийн амьдрал нь үйлдвэрлэгчид бага температур, дулааны менежментийн нэвтрэлтийг хурдасгахад хүргэдэг гэдэгт бид итгэдэг бөгөөд ирээдүйн зах зээлийн боломж асар их юм.

Батерейны туршилт бага байх тусам зайны хүчин чадал бага байх болно. Panasonic NCR18650A-г жишээ болгон авч үзье, зайны хүчин чадал нь батерейны туршилтын үед 25 ¡ã С-тэй харьцуулахад ойролцоогоор 20% буурч, жигд хүчдэл нь хэвийн температураас доогуур, батерей нь ялгаатай байна. Лити фосфатын ионы батерейг жишээ болгон авч үзвэл, батерейны дотоод эсэргүүцэл нь 15 ¡ã С-т 4-5 дахин их, электролитийн дамжуулалт хүнд байна.

Өвлийн машинд халаалтын төхөөрөмжийн хэрэглээ нэмэгдсэн. Одоогийн байдлаар PTC халаагуур нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн халаалтын агааржуулагчийн дулааны эх үүсвэр бөгөөд цахилгаан утсан халаалтын энергитэй харьцуулахад 70% -иас 98% хүртэл өссөн боловч өндөр зэрэглэлийн цахилгаан үзэг нь бага зэрэглэлийн дулааны энерги болж хувирч, эрчим хүчний хаягдал асар их хэвээр байна. Эхний 5 гэх мэт 2 PTC халаагуураар тоноглогдсон.

ES8-ийн дараа 5кВт. Тэвчээр нь зөвхөн хагасыг нь гүйцээж чадна. Халаалтын эрчим хүчний хэрэглээний онолын хэмжилт ноцтой хязгаарлалт.

Халаалтын эрчим хүчний хэрэглээ болон милийн корреляцийн муруйг олж авахын тулд одоогийн үндсэн урсгалтай 35 кВт/цаг батерейг жишээ болгон авч үзье. 75% тэсвэрлэх чадварыг хангахын тулд дотоод болон жигд халаалтын эрчим хүчний хэрэглээг 1-1.5 кВт хүртэл хянадаг.

Гэсэн хэдий ч цахилгаан дулаан хувиргах үр ашиг нь 1 хүртэл, PTC халаагчийн үр ашиг маш ойрхон байдаг тул дулааны насосны агааржуулагч гэх мэт хувиргах үр ашиг гэх мэт техникийг олох шаардлагатай. Хоёрдугаарт, өвлийн улиралд лити-ион батерейны анхны үнэ, бага температурт цахилгаан химийн урвал идэвхтэй биш, бага температур, цахилгаан химийн урвал идэвхтэй биш бол зайны өвлийн амьдралын хатуу эх үүсвэр юм. Лити ион батерей нь ердийн "рокер зай" бөгөөд цэнэглэгддэг бөгөөд литийн ионууд нь сөрөг электрод руу орохын тулд эерэг электродоос сөрөг электрод руу ордог бөгөөд ингэснээр сөрөг электрод нь литийн төлөв, эерэг туйл эерэг, нүүрстөрөгчийн сөрөг электрод нь гадаад хэлхээгээр нөхөн олговрын цэнэгийг авдаг.

, Цэнэглэх үед урвуу. Орчны температур хэт бага байх үед электролитийн зуурамтгай чанар нь бүр хэсэгчлэн хатуурч, улмаар литийн ион хоорондын лампуудыг хааж, дамжуулалтыг бууруулж, багтаамжийг бууруулдаг. Бага температурт лити-ион батерейг ашиглах нь эргэлт буцалтгүй хүчин чадал, болзошгүй аюулыг бий болгоно.

Лити ионуудын уусах чадвар бага температурт мэдэгдэхүйц буурч, литийн болор залгаас үүсгэх боломжтой болно. Тодорхой хэмжээгээр томрох үед зайны богино залгааны улмаас диафрагмыг цоолж, аюулгүй байдлын эрсдэлийг бий болгодог. Мөн энэ үед батерейны электродын динамик нөхцөл муу, хатуу электролитийн интерфэйс (SEI) зузаан нэмэгдэж, ионы урсгалд саад болж, хүчин чадлын үр дүнтэй уналтад хүргэдэг.

Бүх төрлийн эерэг электродын материалын бага температурт тэсвэртэй байдал нь өөр бөгөөд NCM811 батерей нь харьцангуй хөлддөг. Батерейны багтаамжийн харьцаа -20 ¡ã C-д багасч, NCM материал нь NCA материалтай төстэй бөгөөд NCM811 нь NCA-аас арай өндөр боловч хоёулаа лити төмрийн фосфатын ионы батерейгаас илүү сайн байдаг. Дотоодын батерейг хөгжүүлэх өнөөгийн чиг хандлага нь өвлийн бага эрчим хүчний үзэгдлийг удаашруулахад тусалдаг боловч батерейг хамгийн сайн хязгаарт байлгахын тулд бага температурын хяналт хэвээр байна.

Гуравдугаарт, бага температурын тасралтгүй байдал, өндөр үр ашигтай дулааны менежмент, бага температурт батерейны судалгаа, боловсруулалт нь өвлийн улиралд уналтыг шийдвэрлэх арга бөгөөд чиглэлийн чиглэлд өөрчлөгдсөн электролит, цаг агаарын бүх цаг агаарын батарей байдаг боловч одоогоор туршилтын шатанд байна. Эрлийз лити давс, уусгагч болон нэмэлт бодисууд нь өндөр температурт электролитийг хүчтэй цогц гүйцэтгэлээр олж авдаг бөгөөд энэ нь бага температурт лити-ион батерей авах хүсэл юм. Электролит нь батерейны эсэргүүцлийн хамгийн чухал хүчин зүйлүүдийн нэг бөгөөд одоогийн судалгааны тайланд янз бүрийн литийн давс, уусгагч болон нэмэлтүүдийг холих болно.

Хамгийн сайн үр дүнг тодорхой хувь хэмжээгээр холино. Жишээлбэл, уусгагч дахь ердийн уусгагчийн EC диэлектрик тогтмол өндөр, хальс үүсгэх чадвар сайн, гэхдээ өндөр хайлах цэг, их зуурамтгай чанар, бага хайлах цэгтэй (-48 ¡ã C) PC уусгагч нь электролитийн системийг бага температурт хатууруулахаас үр дүнтэй хамгаалж чаддаг. Энэ хоёрын харьцаа, системийн эсэргүүцлийг тохируулах нь бага температурын эсрэг уусгагчийг олж авах хосолсон давуу тал юм.

Бүх цаг агаарын батерей нь зайны нэмэлт сонголт юм. 2016 онд Хятадын ECPOWER болон Пенсильванийн их сургуулийн баг бага температурт ашиглах боломжтой лити-ион батерей бүтээжээ. Энэ нь 25 секундын дотор ашиглах боломжтой электрометрийн тугалган цаасны дотоод нэмэлт дэх хэлхээний загвараар бага температурт автомат халаалтад хүрч чадна.

-20 ¡ã С-аас 0 ¡ã С хүртэл температур, тогтвортой байдлыг хадгална. Энэ нь цаг агаарын бүх цаг агаарт ажиллах батерей нь дөрвөлжин хэлбэртэй бөгөөд нэмэлт зардал нь нэг киловат өт тутамд 1 юань хүрэхгүй. Нэмэлт жин нь 1-ээс ихгүй байна.

5%, 20 ¡ã С-ийн хүчин чадлын бууралт нь ерөнхий батерейны ердөө тал хувь юм. BMW нь Ecpower-тэй 18 сарын дотор патентын гэрээг зарласан бөгөөд энэ нь ирээдүйн BMW-ийн цэвэр цахилгаан тээврийн хэрэгслийн төрлийг ашиглах технологийг ашиглах өндөр магадлалтай юм. Өөрөө халаах функцтэй цаг агаарын бүх цаг агаарын батарей нь ирээдүйн сонголтуудын нэг гэж бид үзэж байгаа боловч найдвартай байдал, халаалтын эрчим хүчний хэрэглээ, хэлхээний хяналтыг зохицуулсан хэвээр байна.

Өндөр үр ашигтай дулааны менежмент нь өвлийн амьдралын менежментийн өнөөгийн хамгийн боломжтой арга юм. Бага температурт батерейны халаалтын системийг зохион бүтээх нь нарийн төвөгтэй төсөл юм. Зөвхөн хамгийн дээд төгсгөлийн өнцгөөс харахад батерейны халаалтын систем нь батерейг тодорхой температурт байлгах хамгийн оновчтой шийдэл боловч батерейны аюулгүй байдлын өнцгөөс харахад батерейны ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэхийн тулд 0 ¡ã С-ээс доош зайтай халаалтын системийг авна.

Нэмж дурдахад батерейны халаалт нь батерейны хайрцагт дулаан тусгаарлагч материалыг дүүргэх шаардлагатай байдаг боловч энэ нь өндөр температурын дулааны менежмент шаардлагатай байдаг тул дулааны удирдлагын системийг зохион бүтээхдээ янз бүрийн хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Батерейны халаалтын систем нь олон янзын аргатай бөгөөд шингэн хөргөлтийн халаалтын системийг ашиглах боломж хамгийн өндөр байдаг. Одоогийн байдлаар батерейны халаалтын систем нь PTC халаалт, цахилгаан дулаан хальс халаалт, фазын халаалт, хөргөлтийн шингэн халаалт, дулааны хоолойн халаалт, холбооны халаалт болон бусад хэрэглүүртэй.

2017 оны сүүлээр OTA системд батерейг урьдчилан халаах функцийг шинэчилсэн. Патент нь янз бүрийн ажлын нөхцөл, өөр өөр халаалтын хэрэгсэл, өөр өөр дулааны эх үүсвэрт цаг агаарын бүх цаг агаарын дулааны зохицуулалтыг хийж чадах олон төрлийн халаалтын стратегийг харуулсан. Гэсэн хэдий ч буулгах зураглалаас харахад энэ нь PTC халаалтын хөргөлтийн шингэнийг ашиглах явдал бөгөөд энэ нь өндөр ба нам температурын зөрчилдөөнийг даван туулж чадах одоогийн хамгийн логик сонголт бөгөөд хувиргах нь илүү тохиромжтой, зөвхөн өндөр температурт шингэний хөргөлтөд дулааны менежментийн үндсэн дээр шинэ дулааны эх үүсвэр юм.

Олон загварууд нь бага температур, дулааны удирдлагын системтэй байдаг тул зайны шингэн хүйтэн халаалтын системийг сайшааж байна. Одоогийн байдлаар ихэнх шинэ эрчим хүчний машинууд батерейны халаалтын системээр тоноглогдсон боловч PTC-д суурилсан дулаан агаарын халаалтын систем нь үр ашиг багатай байдаг. Тестрагаас бусад тоног төхөөрөмжийн шингэн хөргөлтийн системийн загвар нь батарейны хөргөлтийн халаалтын системээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь хатуу бүтээгдэхүүний борлуулалтын цэг болсон.

Сайжруулах, хөргөлтийн уусмалыг халаах функцийг үргэлжлүүлэн нэвтрүүлэх болно. Дулааны насосны агааржуулагч нь өвлийн улиралд эрчим хүчний хэмнэлттэй байж болно. Дулааны насос халуун байх үед бодит COP нь 2-4 хүрч чаддаг, өөрөөр хэлбэл ижил эрчим хүчний хэрэглээний дулаан нь PTC-ээс 2-4 дахин их байдаг.

Одоогийн байдлаар Roewe EI5 болон MarvelX нь өвлийн улиралд өндөр үр ашигтай дулааныг хангахын тулд дулааны насосны агааржуулалтын системээр тоноглогдсон байдаг. 300 км-ийн цэнэгтэй 35 кВт-ын хүчин чадалтай ердийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийг тооцоолоход жишээ болгон ашигладаг, PTC, дулааны насосны агааржуулагч, зөвхөн дулааны насосны агааржуулагч ашиглан үүссэн хоёр аргын хослол, зөвхөн PTC халаалтын ашиглалтын зөвхөн 14%. миль, эрчим хүчний хэмнэлттэй нөлөө маш их байна.