Lämmönhallintatekniikka täyssähköajoneuvoille

Täyssähköajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä ei ainoastaan ​​varmista kuljettajan mukavaa ajo-olosuhteita, vaan myös säätelee sisäympäristön lämpötilaa, kosteutta, ilman tulolämpötilaa jne. Se säätelee pääasiassa akun lämpötilaa. Akun lämpötilan säädöllä varmistetaan sähköajoneuvon turvallisuus. Se on tärkeä edellytys autojen tehokkaalle ja turvalliselle käytölle.

Akkujen jäähdytysmenetelmiä on monia, ja ne voidaan jakaa ilmajäähdytykseen, nestejäähdytykseen, jäähdytysrivan jäähdytykseen, faasimuutosmateriaalijäähdytykseen ja lämpöputkijäähdytykseen.

Liian korkea tai liian matala lämpötila vaikuttaa litiumioniakkujen suorituskykyyn, mutta eri lämpötiloilla on erilaiset vaikutukset akun sisäiseen rakenteeseen ja ionien kemiallisiin reaktioihin.

Alhaisissa lämpötiloissa elektrolyytin ionijohtavuus latauksen ja purkauksen aikana on alhainen, ja positiivisen elektrodin ja elektrolyytin rajapinnan sekä negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin rajapinnan impedanssit ovat korkeat, mikä vaikuttaa varauksensiirtoimpedanssiin positiivisen ja negatiivisen elektrodin pinnalla sekä litiumionien diffuusion nopeuteen negatiivisessa elektrodissa ja lopulta avainindikaattoreihin, kuten akun purkausnopeuteen ja lataus- ja purkaustehokkuuteen. Alhaisissa lämpötiloissa osa akun elektrolyytin liuottimesta jähmettyy, mikä vaikeuttaa litiumionien siirtymistä. Lämpötilan laskiessa elektrolyyttisuolan sähkökemiallinen reaktioimpedanssi kasvaa edelleen ja sen ionien dissosiaatiovakio laskee myös edelleen. Nämä tekijät vaikuttavat merkittävästi ionien liikkumisnopeus elektrolyytissä ja vähentävät sähkökemiallista reaktionopeutta. Akun latausprosessin aikana alhaisessa lämpötilassa litiumionien siirtymisen vaikeus laukaisee litiumionien pelkistymisen metallisiksi litiumdendriiteiksi, mikä johtaa elektrolyytin hajoamiseen ja lisääntyneeseen polarisaatioon. Lisäksi tämän litiummetallidendriitin terävät kulmat voivat helposti lävistää akun sisäisen erottimen, aiheuttaen oikosulun akun sisällä ja turvallisuusonnettomuuden.

Korkea lämpötila ei jähmetä elektrolyyttiliuotinta eikä vähennä elektrolyyttisuola-ionien diffuusionopeutta; päinvastoin, korkea lämpötila lisää materiaalin sähkökemiallista reaktioaktiivisuutta, lisää ionien diffuusionopeutta ja kiihdyttää litiumionien kulkeutumista, joten korkeat lämpötilat parantavat litiumioniakkujen lataus- ja purkausominaisuuksia. Liian korkea lämpötila kuitenkin kiihdyttää SEI-kalvon hajoamisreaktiota, litiumiin upotetun hiilen ja elektrolyytin välistä reaktiota, litiumiin upotetun hiilen ja liiman välistä reaktiota, elektrolyytin hajoamisreaktiota ja katodimateriaalin hajoamisreaktiota, mikä vaikuttaa vakavasti akun käyttöikään ja suorituskykyyn. Käyttöteho. Edellä mainitut reaktiot ovat lähes kaikki peruuttamattomia. Kun reaktionopeus kiihtyy, akun sisällä palautuviin sähkökemiallisiin reaktioihin käytettävissä olevien materiaalien määrä vähenee nopeasti, mikä aiheuttaa akun suorituskyvyn heikkenemisen lyhyessä ajassa. Ja kun akun lämpötila nousee edelleen akun turvallisen lämpötilan yläpuolelle, akun sisällä alkaa spontaanisti elektrolyytin ja elektrodien hajoamisreaktio, joka tuottaa suuren määrän lämpöä hyvin lyhyessä ajassa. Tämä tarkoittaa, että akku rikkoutuu lämpöön ja tuhoutuu kokonaan. Akkukotelon pienessä tilassa lämmön haihtuminen on vaikeaa, ja lämpö kerääntyy nopeasti lyhyessä ajassa. Tämä todennäköisesti johtaa akun lämpövaurion nopeaan leviämiseen, jolloin akku voi savuta, syttyä itsestään tai jopa räjähtää.