नई ऊर्जा वाहन थर्मल प्रबंधन प्रौद्योगिकी उन्नयन दिशा

बैटरी थर्मल प्रबंधन

बैटरी की कार्य प्रक्रिया के दौरान तापमान का उसके प्रदर्शन पर काफी प्रभाव पड़ता है।यदि तापमान बहुत कम है, तो इससे बैटरी की क्षमता और शक्ति में भारी गिरावट हो सकती है, और यहां तक ​​कि बैटरी में शॉर्ट सर्किट भी हो सकता है।बैटरी थर्मल प्रबंधन का महत्व तेजी से बढ़ रहा है क्योंकि तापमान बहुत अधिक है जिससे बैटरी विघटित हो सकती है, खराब हो सकती है, आग लग सकती है या विस्फोट भी हो सकता है।पावर बैटरी का ऑपरेटिंग तापमान प्रदर्शन, सुरक्षा और बैटरी जीवन का निर्धारण करने में एक महत्वपूर्ण कारक है।प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, बहुत कम तापमान से बैटरी गतिविधि में कमी आएगी, जिसके परिणामस्वरूप चार्ज और डिस्चार्ज प्रदर्शन में कमी आएगी और बैटरी क्षमता में भारी गिरावट आएगी।तुलना में पाया गया कि जब तापमान 10 डिग्री सेल्सियस तक गिर गया, तो बैटरी डिस्चार्ज क्षमता सामान्य तापमान की 93% थी;हालाँकि, जब तापमान -20°C तक गिर गया, तो बैटरी डिस्चार्ज क्षमता सामान्य तापमान की तुलना में केवल 43% थी।

ली जंकिउ और अन्य लोगों के शोध में उल्लेख किया गया है कि सुरक्षा के दृष्टिकोण से, यदि तापमान बहुत अधिक है, तो बैटरी की साइड प्रतिक्रियाएं तेज हो जाएंगी।जब तापमान 60 डिग्री सेल्सियस के करीब होगा, तो बैटरी की आंतरिक सामग्री/सक्रिय पदार्थ विघटित हो जाएंगे, और फिर "थर्मल रनवे" होगा, जिससे तापमान में अचानक वृद्धि होगी, यहां तक ​​कि 400 ~ 1000 ℃ तक, और फिर तापमान में वृद्धि होगी। आग और विस्फोट.यदि तापमान बहुत कम है, तो बैटरी की चार्जिंग दर को कम चार्जिंग दर पर बनाए रखना होगा, अन्यथा इससे बैटरी में लिथियम विघटित हो जाएगा और आंतरिक शॉर्ट सर्किट से आग लग जाएगी।

बैटरी जीवन के दृष्टिकोण से, बैटरी जीवन पर तापमान के प्रभाव को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।कम तापमान पर चार्ज होने वाली बैटरियों में लिथियम जमा होने से बैटरी का चक्र जीवन तेजी से दर्जनों गुना तक कम हो जाएगा, और उच्च तापमान बैटरी के कैलेंडर जीवन और चक्र जीवन को बहुत प्रभावित करेगा।शोध में पाया गया कि जब तापमान 23 ℃ होता है, तो 80% शेष क्षमता वाली बैटरी का कैलेंडर जीवन लगभग 6238 दिन होता है, लेकिन जब तापमान 35 ℃ तक बढ़ जाता है, तो कैलेंडर जीवन लगभग 1790 दिन होता है, और जब तापमान 55 तक पहुँच जाता है ℃, कैलेंडर जीवन लगभग 6238 दिन है।केवल 272 दिन.

वर्तमान में, लागत और तकनीकी बाधाओं के कारण, बैटरी थर्मल प्रबंधन(बीटीएमएस) प्रवाहकीय मीडिया के उपयोग में एकीकृत नहीं है, और इसे तीन प्रमुख तकनीकी पथों में विभाजित किया जा सकता है: वायु शीतलन (सक्रिय और निष्क्रिय), तरल शीतलन और चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम)।एयर कूलिंग अपेक्षाकृत सरल है, इसमें रिसाव का कोई खतरा नहीं है और यह किफायती है।यह एलएफपी बैटरी और छोटी कार क्षेत्रों के प्रारंभिक विकास के लिए उपयुक्त है।तरल शीतलन का प्रभाव वायु शीतलन की तुलना में बेहतर होता है, और लागत बढ़ जाती है।हवा की तुलना में, तरल शीतलन माध्यम में बड़ी विशिष्ट ताप क्षमता और उच्च ताप हस्तांतरण गुणांक की विशेषताएं होती हैं, जो कम वायु शीतलन दक्षता की तकनीकी कमी को प्रभावी ढंग से पूरा करती हैं।यह वर्तमान में यात्री कारों का मुख्य अनुकूलन है।योजना।झांग फ़ुबिन ने अपने शोध में बताया कि तरल शीतलन का लाभ तेजी से गर्मी अपव्यय है, जो बैटरी पैक का एक समान तापमान सुनिश्चित कर सकता है, और बड़े गर्मी उत्पादन वाले बैटरी पैक के लिए उपयुक्त है;नुकसान उच्च लागत, सख्त पैकेजिंग आवश्यकताएं, तरल रिसाव का जोखिम और जटिल संरचना हैं।चरण परिवर्तन सामग्री में ताप विनिमय दक्षता और लागत लाभ और कम रखरखाव लागत दोनों हैं।वर्तमान तकनीक अभी भी प्रयोगशाला चरण में है।चरण परिवर्तन सामग्री की थर्मल प्रबंधन तकनीक अभी तक पूरी तरह से परिपक्व नहीं है, और यह भविष्य में बैटरी थर्मल प्रबंधन की सबसे संभावित विकास दिशा है।

कुल मिलाकर, तरल शीतलन वर्तमान मुख्यधारा प्रौद्योगिकी मार्ग है, जिसका मुख्य कारण:

(1) एक ओर, वर्तमान मुख्यधारा की उच्च-निकल टर्नरी बैटरियों में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों की तुलना में खराब थर्मल स्थिरता होती है, कम थर्मल रनवे तापमान (अपघटन तापमान, लिथियम आयरन फॉस्फेट के लिए 750 डिग्री सेल्सियस, टर्नरी लिथियम बैटरी के लिए 300 डिग्री सेल्सियस) , और उच्च ताप उत्पादन।दूसरी ओर, नई लिथियम आयरन फॉस्फेट अनुप्रयोग प्रौद्योगिकियां जैसे कि बीवाईडी की ब्लेड बैटरी और निंग्डे युग सीटीपी मॉड्यूल को खत्म करती हैं, अंतरिक्ष उपयोग और ऊर्जा घनत्व में सुधार करती हैं, और एयर-कूल्ड तकनीक से लिक्विड-कूल्ड तकनीक झुकाव तक बैटरी थर्मल प्रबंधन को बढ़ावा देती हैं।

(2) सब्सिडी में कमी के मार्गदर्शन और ड्राइविंग रेंज पर उपभोक्ताओं की चिंता से प्रभावित होकर, इलेक्ट्रिक वाहनों की ड्राइविंग रेंज में वृद्धि जारी है, और बैटरी ऊर्जा घनत्व की आवश्यकताएं अधिक से अधिक होती जा रही हैं।उच्च ताप हस्तांतरण दक्षता वाली तरल शीतलन तकनीक की मांग बढ़ गई है।

(3) मॉडल मध्य-से-उच्च-अंत मॉडल की दिशा में विकसित हो रहे हैं, जिसमें पर्याप्त लागत बजट, आराम की खोज, कम घटक दोष सहिष्णुता और उच्च प्रदर्शन है, और तरल शीतलन समाधान आवश्यकताओं के अनुरूप है।

चाहे वह पारंपरिक कार हो या नई ऊर्जा वाहन, उपभोक्ताओं की आराम की मांग अधिक से अधिक होती जा रही है, और कॉकपिट थर्मल प्रबंधन तकनीक विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो गई है।प्रशीतन विधियों के संदर्भ में, प्रशीतन के लिए सामान्य कंप्रेसर के बजाय इलेक्ट्रिक कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है, और बैटरी आमतौर पर एयर कंडीशनिंग शीतलन प्रणालियों से जुड़ी होती हैं।पारंपरिक वाहन मुख्य रूप से स्वैश प्लेट प्रकार को अपनाते हैं, जबकि नई ऊर्जा वाहन मुख्य रूप से भंवर प्रकार का उपयोग करते हैं।इस विधि में उच्च दक्षता, हल्का वजन, कम शोर है और यह इलेक्ट्रिक ड्राइव ऊर्जा के साथ अत्यधिक अनुकूल है।इसके अलावा, संरचना सरल है, संचालन स्थिर है, और वॉल्यूमेट्रिक दक्षता स्वैश प्लेट प्रकार की तुलना में 60% अधिक है।%के बारे में।हीटिंग विधि के संदर्भ में, पीटीसी हीटिंग(पीटीसी एयर हीटर/पीटीसी शीतलक हीटर) की आवश्यकता है, और इलेक्ट्रिक वाहनों में शून्य-लागत ताप स्रोतों (जैसे आंतरिक दहन इंजन शीतलक) का अभाव है