Gestion thermique de la batterie
Pendant le fonctionnement de la batterie, la température a une grande influence sur ses performances.Si la température est trop basse, cela peut entraîner une forte baisse de la capacité et de la puissance de la batterie, voire un court-circuit de la batterie.L’importance de la gestion thermique de la batterie devient de plus en plus importante car la température est trop élevée, ce qui peut entraîner la décomposition, la corrosion, l’incendie ou même l’explosion de la batterie.La température de fonctionnement de la batterie électrique est un facteur clé pour déterminer les performances, la sécurité et la durée de vie de la batterie.D'un point de vue performances, une température trop basse entraînera une diminution de l'activité de la batterie, entraînant une diminution des performances de charge et de décharge, et une forte baisse de la capacité de la batterie.La comparaison a révélé que lorsque la température descendait à 10°C, la capacité de décharge de la batterie était de 93 % de celle à température normale ;cependant, lorsque la température descendait à -20°C, la capacité de décharge de la batterie n'était que de 43 % de celle à température normale.
Les recherches de Li Junqiu et d'autres ont mentionné que d'un point de vue de sécurité, si la température est trop élevée, les réactions secondaires de la batterie seront accélérées.Lorsque la température est proche de 60 °C, les matériaux/substances actives internes de la batterie se décomposent, puis un « emballement thermique » se produit, provoquant une augmentation soudaine de la température, même jusqu'à 400 ~ 1000 ℃, et conduit ensuite à incendie et explosion.Si la température est trop basse, le taux de charge de la batterie doit être maintenu à un taux de charge inférieur, sinon la batterie décomposera le lithium et provoquera un court-circuit interne qui prendra feu.
Du point de vue de la durée de vie de la batterie, l’impact de la température sur la durée de vie de la batterie ne peut être ignoré.Le dépôt de lithium dans les batteries sujettes à une charge à basse température entraînera une diminution rapide de la durée de vie de la batterie jusqu'à des dizaines de fois, et une température élevée affectera grandement la durée de vie du calendrier et la durée de vie de la batterie.La recherche a révélé que lorsque la température est de 23 ℃, la durée de vie calendaire de la batterie avec 80 % de capacité restante est d'environ 6 238 jours, mais lorsque la température atteint 35 ℃, la durée de vie calendaire est d'environ 1 790 jours et lorsque la température atteint 55 ℃. ℃, la durée de vie du calendrier est d'environ 6238 jours.Seulement 272 jours.
Actuellement, pour des raisons de coûts et de contraintes techniques, la gestion thermique des batteries(BTMS) n'est pas unifié dans l'utilisation des milieux conducteurs, et peut être divisé en trois grandes voies techniques : le refroidissement par air (actif et passif), le refroidissement par liquide et les matériaux à changement de phase (PCM).Le refroidissement par air est relativement simple, ne présente aucun risque de fuite et est économique.Il convient au développement initial des batteries LFP et aux domaines des petites voitures.L'effet du refroidissement liquide est meilleur que celui du refroidissement par air et le coût est augmenté.Comparé à l'air, le fluide de refroidissement liquide présente les caractéristiques d'une grande capacité thermique spécifique et d'un coefficient de transfert de chaleur élevé, ce qui compense efficacement le déficit technique d'une faible efficacité de refroidissement par air.C’est actuellement la principale optimisation des voitures particulières.plan.Zhang Fubin a souligné dans ses recherches que l'avantage du refroidissement liquide est une dissipation rapide de la chaleur, qui peut garantir une température uniforme de la batterie et convient aux batteries avec une production de chaleur importante ;les inconvénients sont un coût élevé, des exigences strictes en matière d'emballage, un risque de fuite de liquide et une structure complexe.Les matériaux à changement de phase présentent à la fois des avantages en matière d'efficacité d'échange thermique et de coûts, ainsi que de faibles coûts de maintenance.La technologie actuelle en est encore au stade du laboratoire.La technologie de gestion thermique des matériaux à changement de phase n’est pas encore complètement mature et constitue l’orientation de développement la plus potentielle de la gestion thermique des batteries à l’avenir.
Dans l’ensemble, le refroidissement liquide est actuellement la voie technologique dominante, principalement en raison de :
(1) D'une part, les batteries ternaires à haute teneur en nickel actuelles ont une moins bonne stabilité thermique que les batteries au lithium fer phosphate, et une température d'emballement thermique inférieure (température de décomposition, 750 °C pour le lithium fer phosphate, 300 °C pour les batteries ternaires au lithium). et une production de chaleur plus élevée.D'autre part, les nouvelles technologies d'application au lithium fer phosphate telles que la batterie lame de BYD et le CTP de l'ère Ningde éliminent les modules, améliorent l'utilisation de l'espace et la densité énergétique et favorisent davantage la gestion thermique de la batterie, de la technologie refroidie par air à l'inclinaison de la technologie refroidie par liquide.
(2) Sous l'influence des orientations en matière de réduction des subventions et de l'anxiété des consommateurs concernant l'autonomie, l'autonomie des véhicules électriques continue d'augmenter et les exigences en matière de densité énergétique des batteries sont de plus en plus élevées.La demande en technologie de refroidissement liquide avec une efficacité de transfert de chaleur plus élevée a augmenté.
(3) Les modèles évoluent vers des modèles milieu à haut de gamme, avec un budget de coûts suffisant, une recherche du confort, une faible tolérance aux pannes des composants et des performances élevées, et la solution de refroidissement liquide est plus conforme aux exigences.
Qu'il s'agisse d'une voiture traditionnelle ou d'un véhicule à énergie nouvelle, la demande de confort des consommateurs est de plus en plus élevée, et la technologie de gestion thermique du cockpit est devenue particulièrement importante.En termes de méthodes de réfrigération, les compresseurs électriques sont utilisés à la place des compresseurs ordinaires pour la réfrigération, et les batteries sont généralement connectées aux systèmes de refroidissement de la climatisation.Les véhicules traditionnels adoptent principalement le type à plateau oscillant, tandis que les véhicules à énergie nouvelle utilisent principalement le type vortex.Cette méthode présente un rendement élevé, un poids léger, un faible bruit et est hautement compatible avec l’énergie d’entraînement électrique.De plus, la structure est simple, le fonctionnement est stable et l'efficacité volumétrique est 60 % supérieure à celle du type à plateau oscillant.%à propos de.En termes de méthode de chauffage, le chauffage PTC (Aérotherme PTC/Réchauffeur de liquide de refroidissement PTC) est nécessaire et les véhicules électriques manquent de sources de chaleur gratuites (telles que le liquide de refroidissement des moteurs à combustion interne)
Heure de publication : 07 juillet 2023
