多角度解决新能源汽车动力电池低温劣化问题的技术手段
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低温环境对动力电池性能的影响与改进方法近年来,随着电动汽车的普及,动力电池作为电动汽车的重要组成部分,其性能在低温环境下的表现备受关注。
低温环境对动力电池的性能有一定的负面影响,例如减少储能容量、增加内阻、降低功率输出等。
因此,针对这些问题,本文将探讨低温环境对动力电池性能的影响以及一些改进方法。
一、低温环境对动力电池性能的影响1. 储能容量降低:低温环境会导致电池内部化学反应速率减慢,减少了可利用的储能容量。
此外,低温环境还会增加电池内部极化的程度,使得储能效率进一步降低。
2. 内阻增加:低温环境下,电池内部电解液的离子迁移速率减慢,电池内部阻抗增大。
这会导致电池充放电过程中的能量损耗增加,影响电池的性能。
3. 功率输出下降:低温环境下,电池内部化学反应速率减慢,电池的储能和释放过程都会受到一定的限制,从而导致电池功率输出能力下降。
这意味着在低温环境下,电动汽车的续航里程将会大幅减少。
二、改进方法1. 保持适宜温度:在低温环境下,关键是要保持电池的适宜工作温度。
通过对电池进行加热,提高其温度至适宜范围,可以减缓电池容量下降、内阻增加等问题。
可以采用电池加热装置,如PTC发热体等。
2. 优化电池材料:针对低温环境下电池性能的问题,可以通过优化电池材料的选择和设计来提高性能。
例如,选择具有较高离子导电性能的电解液、改良电极材料等。
3. 采用热管理系统:为了降低电池在低温环境下受到的负面影响,可以引入热管理系统。
热管理系统可以通过控制电池温度,减少低温环境下电池容量和功率输出能力的降低。
4. 加强电池保护措施:在低温环境中,电池更脆弱易损,因此需要加强电池的保护措施,防止低温环境对电池的不利影响。
可以采用电池保温套、防寒涂层等方式,提高电池的抗寒能力。
5. 优化电池管理系统:电池管理系统在低温环境下的工作也需要加以优化。
电池管理系统可以监测和控制电池的工作状态,及时采取措施来应对低温环境下可能出现的问题,以保证电池的性能和安全。
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车探析新能源汽车电池技术存在的问题及对策赵国亮安阳市高级技工学校 河南省安阳市 455000摘 要: 随着社会的不断发展进步,环境污染问题和资源浪费也越来越严重,所以新能源汽车便应运而生了,相对传统的燃油汽车而言,新能源汽车对环境的污染较小、且不会耗费大量的自然资源。
新能源汽车较传统燃油车相比,其动力来源主要是动力蓄电池,所以新能源汽车的电池技术如若有所发展,那么新能源汽车势必会发展壮大。
本文就结合我们国家目前的新能源汽车的电池技术所存在的问题提出解决措施。
关键词:新能源汽车 电池技术 节能环保现在绿色和环保越来越成为我们国家发展过程中最受重视的问题之一,除此之外,这也是我们汽车行业现在发展的一个重要趋势。
所以在发展的过程中,我们需要将环境问题重视起来,新能源汽车的出现在很大程度上减少了对环境的污染和资源的浪费,就现在的情况来看,新能源汽车在未来将会成为一种发展趋势,所以我们要将新能源汽车重视起来。
首先就是新能源汽车的电池技术,其是提供新能源汽车的主要动力来源,所以要对电池技术现存的问题进行探讨,从而研究出解决措施,本文为此提供一些参考建议。
1 新能源汽车电池技术概述新能源汽车电池技术对于新能源汽车来讲,是十分重要的一项技术,在近年来新能源汽车的发展过程中,由于不同类型的新能源汽车,车用动力蓄电池的使用方式不同,因此对其性能要求也有较大区别。
HEV(油电混动)由汽油发动机作为动力来源,更强调加速性能和爬坡能力,因此更注重电池的比功率;PHEV(插电式混动)和EV(纯电动)完全以蓄电池作为动力,更强调充电后的续驶能力,因而更关注电池的比能量。
这些电池技术因为对环境污染和资源浪费所造成的影响较大,所以也越来越被人重视。
由于电池各自性能、材料、成本等存在显著差异,因此不同类型动力电池的使用前景不同。
目前技术最成熟的是镍氢动力电池,但商业化最成功的是锂离子电池,燃料电池则被广泛视作远期目标。
锂电池低温充电解决方法
一、温暖环境充电
在低温环境下,锂电池的化学反应速度会变慢,电池的充电效率会降低。
因此,可以将锂电池移至温暖的环境中进行充电,例如在室内或地下停车场等地方进行充电。
这样可以使电池的温度逐渐升高,从而提高充电效率。
二、延长充电时间
在低温环境下,锂电池的充电时间需要适当延长。
因为低温会影响电池的化学反应速度,导致电池的充电速度变慢。
因此,在低温环境下充电时,应该适当延长充电时间,以确保电池能够充满电。
三、增加充电次数
在低温环境下,锂电池的充电次数会增加。
因为低温会影响电池的充电效率,所以需要增加充电次数来确保电池能够充满电。
一般来说,建议在低温环境下,每隔一段时间进行一次充电,以保证电池能够充足电。
四、优化电池材料
优化电池材料是解决锂电池低温充电问题的根本途径。
通过改进电池材料,可以提高电池在低温环境下的化学反应速度,从而提高电池的充电效率。
目前,一些新型的锂电池材料已经被研发出来,能够在低温环境下保持良好的充电性能。
五、改进电池管理系统
改进电池管理系统也是解决锂电池低温充电问题的重要途径。
通
过引入更先进的电池管理系统,可以更好地监控电池的状态和充电情况,并及时调整充电策略,以保证电池能够充足电。
同时,还可以通过电池管理系统对电池进行保护,避免电池过充、过放等问题。
新能源汽车的技术瓶颈与解决方案近年来,随着全球范围内对环境保护意识的提高以及对传统能源依赖的担忧,新能源汽车呈现出爆发式增长的态势。
然而,新能源汽车在技术上仍面临着一系列的瓶颈。
本文将分析新能源汽车的技术瓶颈,并提出解决方案。
一、动力电池技术瓶颈动力电池作为新能源汽车的核心部件,对其续航里程和性能影响巨大。
然而,目前的动力电池技术存在能量密度低、充电时间长、寿命短等问题。
为了解决这些瓶颈,需要加大对新型电池材料的研发投入,并引入更高效的电池充电技术,如快速充电技术和无线充电技术。
二、充电基础设施建设不足新能源汽车的充电基础设施不足也是技术发展的一大制约因素。
用户普遍担心充电不便、充电时间过长的问题。
解决这个问题的关键在于加大对充电基础设施的投入,增加充电桩的数量和覆盖范围,并引入高效率的充电技术,提高充电速度。
三、新能源汽车材料和制造技术瓶颈新能源汽车的制造需要大量的稀有金属和稳定供应链,而这些资源目前存在不稳定和供应紧张的问题。
此外,新能源汽车的制造技术相对传统汽车仍处于较为初级的阶段,效率较低。
为了突破这个瓶颈,需要加强新能源汽车材料的研发,提高材料利用率,并推动新能源汽车制造技术的创新发展。
四、能源转换效率低是亟待解决的问题目前,新能源汽车的能源转换效率相对较低,尤其是在电能转化成动力时的损耗较大。
解决这个问题需要通过提高电机的效率,改进其设计和制造工艺,并研发新型的高效能源转换装置,如超级电容器和氢燃料电池等。
五、安全性与可靠性亟需提升新能源汽车的安全性和可靠性一直是人们关注的焦点。
电池的使用安全问题、高压部分的防护以及车辆的稳定性等都需要得到有效解决。
为此,需要加强新能源汽车关键部件的设计验证和产品质量监督,并完善相关法律法规和标准。
六、价格高昂限制了消费者的购买意愿与传统燃油汽车相比,新能源汽车的价格普遍较高,这也是消费者购买新能源汽车的一大阻力。
需要通过扩大规模生产,降低成本,并鼓励政府加大对新能源汽车的补贴力度,减轻消费者的购车负担。
动力电池衰减问题改善措施动力电池衰减问题改善措施近年来,电动汽车产业发展迅猛,动力电池作为电动汽车的重要组成部分,其性能和寿命成为了业界关注的焦点。
然而,动力电池在使用过程中存在衰减的问题,这严重影响了电动汽车的续航里程和使用寿命。
为了解决这一问题,我们需要采取一系列改善措施。
首先,应加强动力电池的设计和选材工作。
通过改善电池正负极材料,提高电池的能量密度和循环稳定性,减少电池的内阻和电化学反应损失,可以显著改善动力电池的寿命和性能。
同时,应加强对电池包及其管理系统的设计和优化,提高电池包的散热性能,降低电池温度的波动,从而减缓电池的衰减速度。
其次,应加强动力电池的使用和充电管理。
合理控制电池的充放电速率,避免过快充电和过高放电,可以减少动力电池的循环衰减。
此外,合理选择充电方式和充电设备,采用智能充电技术,可以实现对电池的精准充电,减少充电过程中对电池的损伤。
此外,应建立完善的电池回收和再利用体系。
电动汽车动力电池使用寿命结束后,仍然有较高的能量密度,可以作为储能设备继续发挥作用。
建立电池回收体系,对废旧动力电池进行回收再利用,可以有效延长电池的使用寿命,减少资源的浪费。
最后,应加强动力电池的监测和维护工作。
通过建立定期检测和维护的机制,及时发现和解决电池存在的问题,可以有效延长电池的寿命。
同时,加强电池故障的分析和研究,提高电池故障的诊断和排除能力,可以减少因电池故障导致的衰减问题。
综上所述,动力电池衰减问题的改善措施包括加强设计和选材工作、优化使用和充电管理、建立完善的电池回收和再利用体系以及加强监测和维护工作。
通过采取这些措施,可以提高动力电池的性能和寿命,推动电动汽车行业的可持续发展。
新能源汽车动力电池压差故障与维修技术研究摘要:我国提倡节能环保可持续发展战略基础上,新能源汽车行业得以迅速发展,电池作为新能源汽车的核心部件,为新能源汽车动力系统及内部系统提供能源,电池技术的创新格外重要。
但对于新能源汽车动力电池压差故障、维修检测技术还有生产销售都需要相关产业领导和技术人员加以重视,从中不断优化和创新,以此来完善新能源汽车整体技术性能,并进一步促进行业的可持续发展。
基于此,本文主要分析了新能源汽车动力电池压差故障与维修技术。
关键词:新能源汽车;动力电池压差;故障维修中图分类号:TM91文献标识码:A引言电池组对新能源汽车的影响相对较大,在实际的制定检修计划的过程中首先要考虑电池自身的实际问题,对于电池的检修一定要针对电池在实际运行过程中表现出来的问题对症下药,盲目的检修工作会加大工作量以及工作难度,使得相应的电池检修工作很难更加高效地开展下去。
对于新能源电池的维修与防护工作是长久持续的任务,需要定期对电池系统进行检测维修,针对电池情况对新能源汽车运行性能进行预测分析和评估。
并对电池系统故障时间进行预测,实行预测性维护,减少维护成本。
1新能源汽车分类概述1.1纯电动汽车纯电动汽车顾名思义就是主要依靠电力发动运转的汽车。
其利用原油炼制供电,最后统一在蓄电池进行储存,从而构成了电动汽车的核心供电部分。
从原油到电池的转变,该种类型汽车虽然会耗费资源,但是相比传统的纯粹以油作为原料会节约许多能源,并且会在驾驶车辆过程中大大减少对二氧化碳等影响环境空气清洁的尾气排放,提高能源利用率,从而达到净化空气,保护环境,节约资源的作用[1]。
1.2油电混合动力汽车该类型汽车相比于传统的汽油车,因为混合了电作为动力,所以在汽车起步以及加速过程中,会更多地把电力作为主力,因此从经济方面来说能减少汽油消耗,减少经济成本支出。
而从环境方面来说,相比传统汽油车会大大减少尾气的排放,降低汽油的利用,因而起到节约能源,保护环境的作用。
电池低温保护解决办法电池低温保护解决办法低温对电池的影响是非常显著的,但是很多人不知道如何正确处理低温下的电池。
在低温条件下,电池的性能会受到严重影响,甚至可能会造成永久损害。
因此,有必要了解并尽可能采取一些措施来保护电池免受低温的影响。
首先,要根据电池的类型来选择合适的电池低温保护解决方案。
对于锂电池,可以考虑使用高效的电路保护或温度补偿等技术来提升电池的低温保护性能。
对于铅酸电池,可以采用开关类型的温度监测器,以便在电池低温时立即关闭电池,从而减少电池的损耗。
其次,低温环境中的电池也需要采用一定的外壳材料和散热措施来进行保护,以减少电池受到低温环境的影响。
一般来说,外壳材料要求低热导率、低热扩散系数和防水防潮,以保护电池免受低温环境的影响。
此外,还需要采用合理的散热措施,如采用合适的放热物体,以便将电池的热量尽快散发出去,从而保护电池免受低温的影响。
此外,还可以采用一些技术手段来提高电池的低温保护性能。
例如,可以采用电子补偿技术来提高电池的低温保护性能,这种技术可以根据电池的温度变化情况,调整电池的电路参数,从而减少电池受到低温环境的影响。
此外,还可以采用一些物理方法,如把电池放在温度比较稳定的地方,以便减少电池受到低温环境的影响。
如果已经装载在车辆上,可以考虑采用车辆隔热材料,以便将车辆内部的低温环境与电池分开,从而提高电池的低温保护性能。
最后,还应该注意电池的低温性能测试,严格按照电池厂家要求进行低温性能测试,以确保电池在低温环境下的性能。
总之,低温对电池的影响是非常显著的,但是如何正确处理低温下的电池也是一个非常重要的问题。
因此,在使用电池时,应采取一些措施来保护电池免受低温的影响,以确保电池的安全使用。
低温条件下锂电容量保持率分析低温条件下锂电容量保持率分析锂电池是目前最常见的电池类型之一,广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
然而,锂电池在低温环境下的性能表现却往往不尽人意。
本文将对低温条件下锂电容量保持率进行分析,并提出一些改善措施。
首先,我们需要了解低温对锂电池容量的影响原因。
低温环境下,电解质的活性降低,阻碍了正负极之间的离子传输,导致电池内阻增加。
此外,低温还加剧了电极表面与电解质之间的界面反应,导致锂离子的嵌入/脱嵌速率下降。
这些因素综合作用导致锂电池容量衰减。
为了提高低温条件下锂电池的容量保持率,我们可以采取以下措施。
首先,优化电解质的配方。
通过添加抗冻剂和活性剂等物质,可以提高电解质的活性,降低内阻,增加电池的输出功率。
其次,改善电池的结构设计。
减少电池内部的空隙,增加电解质与电极的接触面积,有助于提高离子传输效率。
同时,采用纳米材料和多孔材料等技术,增加电池的嵌入/脱嵌速率,提高容量保持率。
最后,通过控制电池的温度来保持其性能。
可以采用保温措施,如添加隔热材料或采用加热系统,使电池处于适宜的工作温度范围。
除了改进电池本身的性能,用户在低温环境下的使用方式也会对容量保持率产生影响。
用户应避免在极低温度下高负载放电,以免过大的电流造成电池损伤。
此外,在低温环境下存储电池时,应将其保存在适宜的温度范围内,避免过低温度的影响。
综上所述,低温条件下锂电容量保持率的分析表明,优化电解质配方、改善电池结构、控制温度以及用户合理使用都是提高锂电池性能的重要因素。
未来,随着科技的进步,相信我们能够开发出更加适应低温环境的锂电池技术,满足人们对于高性能电池的需求。
动力电池冷却系统优化设计随着电动车市场的快速发展,动力电池冷却系统的优化设计变得越来越重要。
一个高效可靠的冷却系统可以提高电池的性能和寿命,保证电池安全运行。
在本文中,我们将介绍动力电池冷却系统的重要性,优化设计的原则以及一些常见的优化方法。
动力电池冷却系统在电动汽车中扮演着至关重要的角色。
电动汽车使用的是化学反应产生能量的锂离子电池,这种反应会产生大量的热量。
如果没有一个可靠的冷却系统,电池温度将会上升,导致电池性能下降甚至发生故障。
优化动力电池冷却系统设计的主要原则包括热量传递效率、均匀性、能量消耗以及系统的可靠性。
首先,热量传递效率是动力电池冷却系统设计的关键要素之一。
一个高效的冷却系统应该能够快速有效地将电池中产生的热量传递到冷却介质中。
为了实现这一目标,冷却系统需要考虑电池的排列方式、散热器的设计以及冷却介质的流量等因素。
其次,均匀的热量分布也是冷却系统设计的重要考虑因素。
动力电池中的每个单体电池都需要得到均衡的冷却,以避免电池之间的温度差异。
在设计过程中,冷却系统应该能够确保冷却介质能够均匀地流过每个电池单体,降低温差。
能源消耗也是优化设计中需要考虑的重要因素。
为了降低对电池的能源消耗,冷却系统应该尽可能减小散热器的阻力和冷却介质的流量损失。
同时,在冷却介质的选择上,可以考虑使用低粘度、热导率较高的液体来提高冷却效果和能源利用率。
最后,系统的可靠性是冷却系统设计过程中必须考虑的重要因素。
电动汽车的冷却系统应该能够在各种极端工况下稳定工作,例如高温、低温、急冻等。
因此,在设计时需要考虑到材料的选择、系统布局以及流体控制系统的可靠性等因素,以保证动力电池的安全运行。
除了以上的原则之外,还有一些常见的优化方法可供选择。
其中之一是采用多级冷却系统,通过增加冷却系统的分级来提高热量传递效率和均匀性。
另外,还可以采用泵与风扇结合的方式,通过增加冷却介质的流动速度来提高散热效果。
此外,利用液冷和空冷相结合的方式,可以在不同工况下灵活调整冷却系统的运行方式。
低温锂电池技术路线
低温锂电池技术路线是指针对低温环境下使用的锂电池的研发和应用技术路线。
在低温环境下,常规的锂电池性能会受到很大的影响,如电池容量下降、内阻增加、充放电效率降低等。
因此,针对低温环境的锂电池技术研究主要包括以下几个方面:
1. 电池材料的优化:低温下,电池材料的电导率会降低,导致电池性能下降。
因此,需要研发新的电池材料,以提高在低温环境下的电导率和电池容量。
2. 电解液的改进:低温下,电解液的离子传导性能会降低,导致电池的充放电效率降低。
因此,需要研发新的电解液,以提高在低温环境下的电导率和离子传输性能。
3. 电池系统设计的优化:在低温环境下,电池系统的温度管理非常重要。
需要设计有效的热管理系统,以维持电池的适宜工作温度,提高电池性能和寿命。
4. 电池测试和性能评估:低温环境下的电池性能测试和评估非常重要。
需要建立适合低温环境的测试方法和设备,以准确评估电池在低温环境下的性能。
低温锂电池技术路线的目标是研发出适应低温环境的锂电池,以满足在低温环境下的应用需求,如极地科考、宇航等领域。
这将促进锂电池技术的进一步发展和应用拓展。
多角度解决新能源汽车动力电池低温劣化问题的技术手段
摘要:电池低温性能劣化是制约新能源汽车的发展的主要原因之一,电池需要保持在合适的工作温度下以维持良好的充放电性能。
因此低温对电池的安全性和性能有着重要的影响。
该文通过对国外企业的专利进行分析,总结出了解决电池低温劣化的多种技术手段,为企业解决该问题提供启示和方向。
关键词:动力电池新能源低温劣化
中图分类号:U469.7 文献标识码:A 文章编号:
1674-098X(2016)01(c)-0049-02
电池,特别是锂离子电池经过低温循环后,内阻增大、容量下降。
安全测试结果表明,低温循环后电池的安全性能明显降低,与室温循环电池相比,表现为热箱和内部短路测试全部喷爆,并且热箱测试失效提前。
分析表明,这是低温下锂离子在碳材料和SEI膜中的扩散阻力增大所致的表面析锂导致的。
根据电池失效机理分析,低温下负极表明锂枝晶的沉积严重降低了整个锂离子电池的安全性[1]。
并且新能源汽车的使用环境决定了新能源汽车电池必须能够在高寒地
区以及冬季使用,在低温情况下,比如小于0 ℃,电池充放电能力就会降低,在极低温的情况下,比如低于-20 ℃,电
池基本不能放电或放电深度较浅,如果低温环境电池冷启动效率低,电池放电深度与新能源汽车动力性能不匹配,进而会制约新能源汽车的发展,因此电池需要保持在合适的工作温度下以维持良好的充放电性能。
因此低温对电池的安全性和性能有着重要的影响。
每一个技术问题都会存在不同的解决手段,通过对解决同一技术问题的不同的技术手段的分析,可以使企业以一种更宽阔的视角去探索解决技术问题的更好的途径,为企业的创新和发展提供启示和方向。
对于上述技术问题,研究人员为了防止电池低温劣化这一技术问题进行了一系列的研究,并且形成了多种技术手段。
由于在电池热管理领域,核心技术大部分都掌握在专利申请量靠前的各大跨国公司的手中,因此以全球排名为前17名
的公司丰田、日产、三洋、本田、松下、LG、三星、博世、现代、日立、戴姆勒、通用、电装、比亚迪、雪铁龙、三菱、雷诺为研究对象,目前上述17家公司对于防止电池低温劣
化方面的专利数量为136项,而通过对上述专利进行技术功效的分析过程中发现,为了防止电池低温劣化,一般可以从加热结构、充放电和加热控制这3个方面进行设计研发,这3个方面的专利申请数量分别为93项、22项、21项。
从这
3个方面的专利申请数量上可以看出,从加热结构上进行设
计研发是该领域中解决防止电池低温劣化这一技术问题的
主要方式,根据解决手段的不同特点,上述3个方面中所包含的专利文献都可以进行更加准确具体的分类,如图1所示,该图展示了防止电池低温劣化的技术手段的构成情况。
其中,在加热结构方面,包括直接电热、空气加热、液体加热、相变材料等方面的设计手段,而直接电热包括PTC热敏电阻和其他电热件两种技术手段,空气加热则包括采用空调热源、采用发动机热源、电热3种技术手段,液体加热包括采用空调热源、采用发动机热源、采用电热等。
在充放电来加热电池方面,通过充放电电路和电流波形两个方面进行设计。
在加热控制方面,主要通过仅控制温度信号、控制温度和电量信号、控制温度和电压信号等方面进行控制来完成电池加热升温。
下面通过具体案例对上述不同类型的技术手段进行详细的分析。
1 加热结构
为了防止电池低温劣化,对电池进行加热结构的设计是一种比较传统而且效果明显的解决方式,其中主要涉及采用直接电热手段(43项)、空气加热手段(31项)、液体加热
手段(15项)、相变材料加热手段(4项),参见图1。
(1)直接电热手段。
对电池进行直接电热的方式加热,是对电池进行升温比较直接的技术手段,其主要包括PTC加热手段(15项)以及其他电热体(28项)该领域中大部分采用PTC热敏电阻和其
他电热方式比如电热丝来进行直接加热以防止电池低温劣化。
比如文献JP2012209248A中公开了一种车载用蓄电池,其具有PTC加热器组件。
采用直接电热的方式不仅结构简单,并且升温迅速,效果明显,这也是采用该技术手段的专利申请比较多的主要原因。
(2)空气加热手段。
空气加热是采用空气作为传热介质以对电池进行加热
以防止低温劣化的手段,根据热源的不同,主要包括电热方式(15项)、空调热源(13项)、以发动机热源(3项)来加热电池以防止低温劣化。
比如文献US2006210868A1公开了一种二次电池模块,其中设置风扇以将电加热器加热的空气流过电池对电池进行加热升温,防止电池低温劣化。
比如文献WO2010017900A1,其通过空调装置产生的热空气加热电池以防止电池低温劣化。
比如文献US2010175938A1公开了发动机热量加热电池的方式,将来自于所述发动机的废气的热能输送给电池进行加热以防止低温劣化。
采用空气作为传热介质对电池进行加热以防止低温劣
化的手段属于间接加热的方式,需要借助了其他的热源对空气进行加热,需要考虑与其他系统的结合。
(3)液体加热手段。
液体加热手段是采用液体作为传热介质以对电池进行
加热以防止低温劣化的手段,主要包括电热方式(5项)、发
动机热源(4项)、空调热源(2项)等来加热电池以防止低温劣化。
比如文献EP2371026A1,其通过发动机的热量加热液体以使电池升温防止电池低温劣化。
比如文献
US2013122331其设置加热元件,加热介电流体,以加热电池组件防止低温劣化。
比如文献US2010012295A1,其通过空调系统的冷却剂加热器加热冷却剂,使加热的冷却剂引导入电池系统中以对电池进行加热防止低温劣化。
采用液体作为传热介质对电池进行加热以防止低温劣
化的手段属于间接加热的方式,需要借助其他的热源对液体进行加热,需要考虑与其他系统的结合。
(4)相变材料加热手段。
相变材料来使电池加热手段,是利用相变材料在特定温度下发生相变以释放热量来使电池升温以防止低温劣化的
手段。
比如文献DE102011002549A1,其通过相变材料发出的结晶热对电池进行加热防止低温劣化。
采用相变材料的结晶热来加热电池以防止低温劣化,结构简单,但是系统成本较高。
2 充放电加热手段
充放电加热手段是指当对电池进行充电或放电操作时,使电池有电流流过,由于电池具有内阻,因此当有因此当有电流流过时电池会产生热量,以此来给电池预热,使电池温度升高,防止电池低温劣化。
比如文献EP2518817A2,其将
充电和放电脉冲电流供应到电池模块,以使电池升温,防止低温劣化。
比如文献CN102473976A,其通过预定频率的波纹电流对电池进行充放电,以使电池产生热量,防止低温劣化。
通过充放电加热电池的手段是比较直接的方式,并不需要设置其他的加热构件,系统简单,并且节省了成本。
3 加热控制
为了更加精确地控制电池的升温,以防止低温劣化,通常需要精确地控制加热升温的过程,对加热升温过程的控制通常可以通过仅控制电池的温度信号(11项)或控制电池的温度和电量信号(3项)或者控制电池的温度和电压信号(4项)等方式。
(1)仅控制温度信号。
通过温度信号来控制电池的加热过程,以使电池维持在合适的温度,可以有效地防止电池低温劣化。
比如文献
CN102738535,其通过温度信号控制加热过程中的电池温度均匀分布以达到合适的温度防止低温劣化。
(2)控制温度信号和电压信号。
通过温度信号和电压信号来控制电池的加热过程,以使电池维持在合适的温度,可以有效地防止电池低温劣化。
比如文献US2007210769A1其通过电池温度信号和电压变化信号来控制电池的升温过程,以使电池维持在合适的温度防止
低温劣化。
(3)控制温度信号和电量信号。
通过温度信号和电量信号来控制电池的加热过程,以使电池维持在合适的温度,可以有效地防止电池低温劣化。
比如文献CN102473982A,其通过控制控制温度信号和电量信号,使加热控制部发出对锂离子电池中的至少一个进行加热以达到规定的目标温度的指令,以使电池维持在合适的温度防止低温劣化。
智能的加热控制手段能够对电池的加热温度进行精确的控制,是电池热管理系统今后的整体发展趋势。
参考文献
[1] 李贺,陈志奎,曹际娜,等.低温对锂离子电池安全性的影响”[C]//第29届全国化学与物理电源学术年会论文集.2011.
[2] 张剑波,卢兰光,李哲.车用动力电池系统的关键技术与学科前沿[J].汽车安全与节能学报,2010(2):87-104.。