Problempunkt: Die Temperatur ist einer der größten direkten Faktoren für die Leistung von Lithiumbatterien, und extrem hohe und niedrige Temperaturen können einen irreversiblen negativen Einfluss auf die Gesamtzuverlässigkeit, Lebensdauer und andere Leistungen der Batterie haben. Daher müssen Li-Ionen-Batterien in einigen speziellen Szenarien mit leistungsstarken und effizienten Temperaturmanagementfunktionen ausgestattet sein. Als professioneller Hersteller von Lithiumbatterien verfügt LYBATT über große Berufserfahrung und Stärke bei Hoch- und Niedertemperaturlösungen, die ich Ihnen im Folgenden vorstellen werde.
1. Entwickeln und verwenden Sie elektrische Zellen, die bei extremen Temperaturen normal funktionieren können, und erhöhen Sie die Reichweitenschwelle für hohe und niedrige Temperaturen der Lithiumbatterien selbst, um den Anforderungen des Betriebs bei extremen Umgebungstemperaturen gerecht zu werden.
2. Durch die Integration eines Heiz- oder Kühlsystems in das Lithium-Batteriesystem wird die Lithium-Batterie immer im optimalen Betriebstemperaturbereich gehalten.
1. Verwendung von Breittemperaturbatterien:
LYBATT und CBAK sowie andere führende Batteriezellenunternehmen haben gemeinsam eine Reihe branchenführender Batteriezellen entwickelt, die extrem hohen und niedrigen Umgebungstemperaturen standhalten. Im Vergleich zu herkömmlichen Temperaturschwellenwerten für Batteriezellen verwendet LYBATT Batteriezellen mit einem breiten Temperaturbereich, die in Umgebungen von -40 °C bis 85 °C kontinuierlich betrieben werden können. Ternäres Lithium (18650) und Lithiumeisenphosphat (26700) sind verfügbar. Zusätzlich zu seiner starken Temperaturanpassungsfähigkeit verfügt es auch über einen Entladungsmultiplikator von bis zu 5 °C.
Vorteile: Umgebungen mit hohen und niedrigen Temperaturen können verwendet werden, wodurch die Hardwarekonfiguration anderer Temperaturmanagementsysteme reduziert wird und der Innenraum und das Gesamtvolumen der Batterie gespart und reduziert werden. Erhöhung der Gesamtenergiedichte; Die Temperatur hat einen geringen Einfluss auf die Lebensdauer der Lithiumbatterie und andere Leistungen.
Nachteile: Die Stückkosten sind viel höher als bei herkömmlichen Lithiumbatterien, und wenn der Temperaturbereich der Zellen überschritten wird, muss ein anderes Temperaturmanagementsystem eingesetzt werden.
2. Luftgekühlte Systemlösungen
Das Luftkühlungssystem ist darauf ausgelegt, die Kontaktfläche zwischen der Luft und der Oberfläche der Batterie zu vergrößern, indem es die Struktur des Innenraums optimiert, um die Wärme von der Batterie abzuleiten. Außerdem unterstützt es den Lüfter dabei, die Luftzirkulation zu beschleunigen und die Effizienz der Wärmeableitung zu verbessern.
Vorteile: einfacher Aufbau, relativ geringe Systemmasse, keine Möglichkeit eines Flüssigkeitsaustritts; kann an die meisten Anwendungsszenarien angepasst werden.
Nachteile: Einzelfunktion, nur die Funktion der Wärmeableitung und Kühlung; niedriger Wärmeaustauschkoeffizient zwischen Luft und Batterieoberfläche, minimale Wärmeableitungseffizienz, zur Belüftung sind zusätzliche Löcher im Batteriegehäuse erforderlich, was eine Wasserdichtigkeit unmöglich macht und die Staubdichtigkeit erschwert.
3. Flüssigkeitskühlsysteme
Flüssigkeitskühlsysteme nutzen den hohen Wärmeaustauschkoeffizienten von Flüssigkeiten im Verhältnis zur Luft, die Wärme schnell abführen kann, um Kühlzwecke zu erreichen. Es ist auch möglich, ein Heizmodul in das Flüssigkeitskühlsystem zu integrieren, das die Flüssigkeit im Rohr erwärmen kann, wenn der Batteriesatz erwärmt werden muss, und so die Heizfunktion innerhalb der Batterie realisiert. Das aktuelle LYBATT-Flüssigkeitskühlsystem verwendet ein nicht direktes Kontaktverfahren, bei dem die Flüssigkeit in einem geschlossenen Rohr fließt. Dadurch werden Kondensation und das Risiko eines Flüssigkeitsaustritts wirksam vermieden.
Vorteile: Voll funktionsfähig, heizt und leitet Wärme von der Batterie ab. Maximale Wärmeaustauscheffizienz.
Nachteile: technisch schwierig, komplexe interne Struktur, große Größe, erfordert externe Wärmepumpenausrüstung, höchste Kosten, erfordert Batteriestrom und beeinträchtigt die Gesamtreichweite.
4. Kühlsysteme für Phasenwechselmaterial (PCM).
Das PCM-Kühlsystem ist ein passives Kühlsystem, das Phasenwechsel-Energiespeichermaterial zwischen den Zellen hinzufügt und die Wärmeabsorptionseigenschaften des Phasenmaterials nutzt, um ein Wärmemanagement der Batterie zu erreichen.
Vorteile: einfacher Aufbau, Möglichkeit zur Verkleinerung des Batteriesystems, kein zusätzlicher Verbrauch von Batterieenergie, bessere Kühleffizienz als Luftkühlung.
Nachteile: Einzelfunktion, kann nur Kühlfunktion bereitstellen; relativ hohe Kosten für Phasenwechselmaterial, keine genaue Temperaturregelung möglich, begrenzte Wärmeabsorption.
5. Heatpipe-Kühlsysteme
Das Heatpipe-Prinzip der Wärmeableitung besteht darin, die Wärme von der Verdampfungsseite (Wärmeerzeugungsseite) in Form von Phasenwechselwärme im Phasenwechselmaterial zu speichern und die Wärme auf die Kondensationsseite (Wärmeableitungsabschnitt, in der Regel die Batterie) zu übertragen Gehäuse) mit Hilfe der Transportkapazität der Masse, um einen großen Wärmestrom bei geringer Temperaturdifferenz und eine schnelle Absenkung der Batterietemperatur zu erreichen.
Vorteile: hohe Wärmeaustauscheffizienz, deutlich bessere Kühlwirkung als ein einphasiges Materialkühlsystem; Lange Lebensdauer, kein zusätzlicher Batteriestromverbrauch
Nachteile: Einzelfunktion, nur Kühlfunktion; und hohe technische Anforderungen an das gesamte Strukturdesign, relativ komplexer Systemprozess und Herstellungsprozess, hohe Systemkosten, nicht einfach durchzuführende spätere Systemwartung.
6. Widerstandsheizsysteme
Das Widerstandsheizsystem dient zur Erwärmung der Batterie mittels eines in die Silikonheizfolie eingebauten Widerstandsdrahtes. Es ist derzeit eines der gängigen Heizsysteme.
Vorteile: einfacher Aufbau, relativ einfaches Design und Herstellungsverfahren, relativ niedrige Kosten.
Nachteile: Einzelfunktion, kann nur Heizfunktion bereitstellen; Die Elektrozelle wird leicht ungleichmäßig erhitzt, die Heizeffizienz ist gering und erfordert einen zusätzlichen Energieverbrauch der Batterie, was sich auf die Reichweitenleistung auswirkt.
Fazit: Das Temperaturmanagement von Lithiumbatterien ist eine relativ komplexe und systematische Funktion. Wenn ein einzelnes Wärmemanagementsystem die Anforderungen des Batteriebetriebsszenarios nicht erfüllen kann, ist es durch die Analyse und Erforschung verschiedener herkömmlicher Wärmemanagementsysteme erforderlich, die Vorteile verschiedener anderer Lösungen zu kombinieren, ihre Mängel zu vermeiden und zu überwinden und zu entwerfen ein zusammengesetztes Wärmemanagementsystem, das verschiedene Systeme vereint, um die beste Wirkung bei der Steuerung der Batterietemperatur zu erzielen.
