Histórico de Gerenciamento Térmico do Sistema de Bateria de Veículos Elétricos
Com o rápido desenvolvimento da indústria manufatureira, a indústria automobilística da China está enfrentando os desafios da transformação industrial, redução de emissões, crise energética e desenvolvimento de baixo carbono. O desenvolvimento de novos veículos movidos a energia tornou-se a única forma de reduzir a dependência do petróleo da indústria automobilística e a poluição dos gases de escape. Para promover a nova indústria automobilística de energia, uma série de planos de desenvolvimento, subsídios financeiros e planos de incentivos fiscais foram lançados para promover o desenvolvimento da nova indústria automobilística de energia.
A bateria é o principal componente de armazenamento de energia de um veículo elétrico, composta por baterias de lítio, que afeta diretamente o desempenho do veículo elétrico. Devido ao espaço limitado no veículo para carregar as baterias, o número de baterias necessárias para o funcionamento adequado também é grande. As baterias descarregam em taxas diferentes e geram muito calor em taxas diferentes. Além disso, o acúmulo de tempo e a influência do espaço acumularão uma grande quantidade de calor, resultando em temperatura de ambiente de operação complexa e variável da bateria. O aumento de temperatura da bateria afeta seriamente a operação, ciclo de vida, aceitabilidade de carga, potência e energia da bateria, segurança e confiabilidade do sistema eletroquímico. Se a bateria de um veículo elétrico não puder dissipar o calor a tempo, a temperatura do sistema da bateria será muito alta ou distribuída de forma desigual. Como resultado, a eficiência do ciclo de carga-descarga da bateria será reduzida e a potência e a energia da bateria também serão afetadas. Em casos graves, ocorrerá fuga térmica, o que afetará a segurança e a confiabilidade do sistema. Além disso, devido ao arranjo denso das células de aquecimento, inevitavelmente haverá mais acúmulo de calor na área intermediária e menos áreas de borda aumentarão o desequilíbrio de temperatura entre as células da bateria, resultando em O desequilíbrio no desempenho acaba afetando a consistência do desempenho da bateria e a precisão da estimativa do estado de carga (SOC) da bateria, bem como o controle do sistema de veículos elétricos.
O princípio de funcionamento das baterias de íons de lítio é essencialmente uma reação redox entre os eletrodos positivos e negativos internos e o eletrólito. Em baixa temperatura, a taxa de reação do material ativo que intercala o lítio na superfície do eletrodo diminui e a concentração de íons de lítio no material ativo diminui, o que levará a uma diminuição no potencial de equilíbrio da bateria, um aumento no resistência e uma diminuição na capacidade de descarga. Sob temperaturas extremamente baixas, o eletrólito congela e a bateria não pode ser descarregada, o que afetará muito o desempenho do sistema de bateria em baixa temperatura, resultando em uma diminuição no desempenho da saída de energia e na redução da autonomia de veículos elétricos. Além disso, ao carregar em um ambiente de baixa temperatura, a deposição de lítio é facilmente formada na superfície do eletrodo negativo. O acúmulo de lítio metálico na superfície do eletrodo negativo perfurará o separador da bateria, causando um curto-circuito entre os eletrodos positivo e negativo da bateria, ameaçando a segurança da bateria. A segurança de carregamento em baixa temperatura dos sistemas de bateria de veículos elétricos restringe muito a promoção de veículos elétricos em regiões frias.
Portanto, para melhorar o desempenho do veículo e maximizar o desempenho e a vida útil da bateria, é necessário otimizar a estrutura da bateria e projetar um sistema de gerenciamento térmico BTMS que possa se adaptar a altas e baixas temperaturas para o bateria de veículos elétricos.
