Tecnoloxía de xestión térmica para vehículos totalmente eléctricos

O sistema de xestión térmica dos vehículos totalmente eléctricos non só garante un ambiente de condución cómodo para o condutor, senón que tamén controla a temperatura, a humidade, a temperatura de subministración do aire, etc. do ambiente interior. Controla principalmente a temperatura da batería. O control da temperatura da batería ten como obxectivo garantir a seguridade do vehículo eléctrico. Un requisito previo importante para o funcionamento eficiente e seguro dos automóbiles.

Existen moitos métodos de arrefriamento para baterías de enerxía, que se poden dividir en arrefriamento por aire, arrefriamento líquido, arrefriamento por disipador de calor, arrefriamento por material de cambio de fase e arrefriamento por tubos de calor.

Unha temperatura demasiado alta ou demasiado baixa afectará o rendemento das baterías de ións de litio, pero as diferentes temperaturas teñen efectos diferentes na estrutura interna da batería e nas reaccións químicas dos ións.

A baixas temperaturas, a condutividade iónica do electrolito durante a carga e a descarga é baixa, e as impedancias na interface eléctrodo positivo/electrolito e na interface eléctrodo negativo/electrolito son altas, o que afecta á impedancia de transferencia de carga nas superficies dos eléctrodos positivo e negativo e á velocidade de difusión dos ións de litio no eléctrodo negativo, o que en última instancia afecta a indicadores clave como o rendemento da descarga da velocidade da batería e a eficiencia da carga e descarga. A baixas temperaturas, parte do solvente do electrolito da batería solidificarase, o que dificultará a migración dos ións de litio. A medida que a temperatura baixa, a impedancia da reacción electroquímica do sal electrolítico seguirá aumentando e a constante de disociación dos seus ións tamén seguirá diminuíndo. Estes factores afectarán seriamente a velocidade de movemento dos ións no electrolito, o que reduce a velocidade da reacción electroquímica; e durante o proceso de carga da batería a baixa temperatura, a dificultade na migración dos ións de litio desencadeará a redución dos ións de litio en dendritas metálicas de litio, o que resultará na descomposición do electrolito e nun aumento da polarización da concentración. Ademais, os ángulos afiados desta dendrita de metal de litio poden perforar facilmente o separador interno da batería, provocando un curtocircuíto dentro da batería e provocando un accidente de seguridade.

Unha temperatura elevada non fará que o disolvente electrolítico solidifique, nin reducirá a velocidade de difusión dos ións de sales electrolíticas; pola contra, unha temperatura elevada aumentará a actividade de reacción electroquímica do material, aumentará a velocidade de difusión de ións e acelerará a migración de ións de litio, polo que, nun certo sentido, as temperaturas elevadas axudan a mellorar o rendemento de carga e descarga das baterías de ións de litio. Non obstante, cando a temperatura é demasiado alta, acelerará a reacción de descomposición da película SEI, a reacción entre o carbono incrustado en litio e o electrolito, a reacción entre o carbono incrustado en litio e o adhesivo, a reacción de descomposición do electrolito e a reacción de descomposición do material do cátodo, o que afectará gravemente a vida útil e o rendemento da batería. Rendemento de uso. As reaccións anteriores son case todas irreversibles. Cando se acelera a velocidade de reacción, os materiais dispoñibles para as reaccións electroquímicas reversibles dentro da batería redúcense rapidamente, o que provocará que o rendemento da batería diminúa nun curto período de tempo. E cando a temperatura da batería continúa a subir por riba da temperatura de seguridade da batería, a reacción de descomposición do electrolito e os eléctrodos ocorrerá espontaneamente dentro da batería, o que xerará unha gran cantidade de calor nun período de tempo moi curto, é dicir, producirase unha falla térmica da batería, o que provocará a súa completa destrución. No pequeno espazo da caixa da batería, a calor é difícil de disipar a tempo e acumúlase rapidamente nun curto período de tempo. É moi probable que isto provoque a rápida propagación da falla térmica da batería, facendo que a batería fume, se incendie espontaneamente ou incluso explote.