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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-07-04 13:53:09
低温预加热锂离子电池
针对目前锂离子电池在低温环境中使用的局限性,研究人员提出了一种解决方案,即在充电前加热。这是一个暂时的解决方案,但可以有效地延长锂离子电池的放电容量和使用寿命。
在对锂离子电池进行低温充电之前,需要对其进行预热。电动汽车上的电池管理系统可以将电池的加热分为两类,一类是外部加热,另一类是内部加热。加热技术包括空气加热、液体加热、相变材料加热、热阻加热、热泵加热等。通常,这种加热模式安装在电池组中,也可以是热循环介质。使用内部加热方法加热电池是用交流电激发电池的化学成分,使电池产生热量。
内热
交流电热,是一种比较习见的加热形式,它的结构比较简单,就是利用交流电对电池进行加热。这种装置并不需要采用传热结构,而是在电池的正极和负极上施加注定的电流,这就像是一种循环。
与直流加热电流比较,在放电和充电期间,无论是交流电还是正、负方波形都能对电池进行加热,从而使电池的温度升高,而 SOC则根本保持不变。为此,交流内预热技术的使用越来越广泛。2022年,有一位外国学者首批提出了用交流电流直接加热锂离子电池的技巧。他们在分别的 SOC条件下以及在-20~40摄氏度之间进行了实验。实验结果显示,在特定的电流下,所有的电池都能迅速产生热量。
美国的一支科研小组,通过对0.01~2 KHz的分别频率的加热器进行了模拟,并将其与外部加热模式进行了对比,得出了其优越性。
外热
关于正确运用空气的加热器,已有学者以一组大气模拟系统为例,发现与暴露于低温下的电池对比,其周围的空气被加热后所释放的能量要大得多。
与空气加热对比,液态加热的热传导率和热转换效率均较高。但液态加热系统要复杂得多。目前,关于液态加热技术在电动车和混合动力小车上的使用,已有很多实例。举个例子:雪佛兰 Volt,它的周围是一个充满热量的电池,它被360 V的加热器所加热。
还采用了相变材料加热的电池。当电池的温度降低到相变时,它所存储的热量就会被释放,从而使周围的温度维持在一个平稳的水平,即将热量传输给电池组。相变材料的一个主要优势是它能够使用于迅速的温度变化。
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