신에너지 자동차 열관리 기술 고도화 방향

배터리 열 관리

배터리 작동 과정에서 온도는 배터리 성능에 큰 영향을 미칩니다.온도가 너무 낮으면 배터리 용량과 전력이 급격히 감소하고, 심지어 배터리 합선이 발생할 수도 있습니다.온도가 너무 높아 배터리가 분해, 부식, 화재가 발생하거나 심지어 폭발할 수도 있기 때문에 배터리 열 관리의 중요성이 점점 더 중요해지고 있습니다.전원 배터리의 작동 온도는 성능, 안전 및 배터리 수명을 결정하는 핵심 요소입니다.성능 관점에서 볼 때 온도가 너무 낮으면 배터리 활동이 저하되어 충방전 성능이 저하되고 배터리 용량이 급격히 감소합니다.비교 결과, 온도가 10°C로 떨어졌을 때 배터리 방전 용량은 정상 온도의 93%였습니다.그러나 온도가 -20°C로 떨어지면 배터리 방전 용량은 정상 온도의 43%에 불과합니다.

Li Junqiu 등의 연구에서는 안전 관점에서 온도가 너무 높으면 배터리의 부반응이 가속화될 것이라고 언급했습니다.온도가 60°C에 가까워지면 배터리 내부 소재/활성 물질이 분해되어 "열 폭주"가 발생하여 온도가 400~1000°C까지 급격하게 상승하여 화재와 폭발.온도가 너무 낮으면 배터리의 충전 속도를 더 낮은 충전 속도로 유지해야 합니다. 그렇지 않으면 배터리가 리튬을 분해하여 내부 단락으로 인해 화재가 발생할 수 있습니다.

배터리 수명의 관점에서 온도가 배터리 수명에 미치는 영향은 무시할 수 없습니다.저온 충전이 발생하기 쉬운 배터리에 리튬이 증착되면 배터리의 사이클 수명이 수십 배로 급격히 감소하고, 고온은 배터리의 일정 수명과 사이클 수명에 큰 영향을 미칩니다.연구 결과, 온도가 23℃일 때 남은 용량이 80%인 배터리의 달력 수명은 약 6238일이지만, 온도가 35℃로 올라가면 달력 수명은 약 1790일, 온도가 55℃에 도달하면 수명이 약 1790일인 것으로 나타났습니다. ℃, 달력 수명은 약 6238일입니다.고작 272일.

현재 비용 및 기술적 제약으로 인해 배터리 열 관리(비티엠에스)은 전도성 매체의 사용이 통일되지 않았으며 공냉식(능동 및 수동), 액체 냉각 및 상변화 물질(PCM)의 세 가지 주요 기술 경로로 나눌 수 있습니다.공랭식은 상대적으로 간단하고 누출 위험이 없으며 경제적입니다.LFP 배터리 및 소형차 분야의 초기 개발에 적합합니다.수냉식은 공냉식보다 효과가 더 좋고 비용이 증가합니다.공기에 비해 액체 냉각 매체는 비열 용량이 크고 열 전달 계수가 높은 특성을 갖고 있어 낮은 공기 냉각 효율이라는 기술적 결함을 효과적으로 보완합니다.현재 승용차의 주요 최적화입니다.계획.Zhang Fubin은 자신의 연구에서 액체 냉각의 장점은 빠른 열 방출로 배터리 팩의 온도를 균일하게 보장할 수 있으며 열 발생이 큰 배터리 팩에 적합하다고 지적했습니다.단점은 높은 비용, 엄격한 포장 요구 사항, 액체 누출 위험 및 복잡한 구조입니다.상변화 물질은 열교환 효율과 비용 이점을 모두 갖고 있으며 유지 관리 비용이 저렴합니다.현재 기술은 아직 실험실 단계에 있습니다.상변화물질의 열관리 기술은 아직 완전히 성숙되지 않았으며, 향후 배터리 열관리의 가장 유력한 발전 방향이다.

전반적으로 액체 냉각은 주로 다음과 같은 이유로 인해 현재 주류 기술 경로입니다.

(1) 한편, 현재 주류를 이루는 고니켈 삼원계 전지는 인산철리튬 전지에 비해 열 안정성이 나쁘고, 열폭주 온도(분해 온도, 인산철리튬은 750℃, 삼원리튬 전지는 300℃)가 낮다. , 그리고 더 높은 열 생산.반면, BYD의 블레이드 배터리, 닝더 시대 CTP 등 새로운 인산철리튬 응용 기술은 모듈을 제거하고 공간 활용도와 에너지 밀도를 향상시키며, 공냉식 기술에서 수냉식 기술로 배터리 열 관리를 더욱 촉진합니다.

(2) 보조금 삭감 지침과 주행 거리에 대한 소비자의 불안으로 인해 전기 자동차의 주행 거리가 계속 증가하고 배터리 에너지 밀도에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다.더 높은 열 전달 효율을 갖춘 액체 냉각 기술에 대한 수요가 증가했습니다.

(3) 충분한 비용 예산, 편안함 추구, 낮은 구성 요소 내결함성 및 고성능을 갖춘 중급 및 고급 모델 방향으로 모델이 개발되고 있으며 액체 냉각 솔루션이 요구 사항에 더 부합합니다.

전통적인 자동차든 신에너지 자동차든 편안함에 대한 소비자의 요구는 점점 더 높아지고 있으며, 조종석 열 관리 기술은 특히 중요해졌습니다.냉동방식으로는 일반 냉동용 압축기 대신 전동식 압축기를 사용하며, 공조냉각시스템에는 배터리를 연결하는 경우가 많다.기존 차량은 주로 스와시 플레이트 방식을 채택하는 반면, 신에너지 차량은 주로 볼텍스 방식을 사용합니다.이 방식은 효율이 높고, 무게가 가볍고, 소음이 적으며, 전기 구동 에너지와의 호환성이 높습니다.또한 구조가 간단하고 동작이 안정적이며 사판식에 비해 체적효율이 60% 이상 높다.%에 대한.가열 방식으로는 PTC 가열(PTC 에어 히터/PTC 절삭유 히터)가 필요하며, 전기 자동차에는 비용이 들지 않는 열원(내연기관 냉각수 등)이 부족합니다.