Puhaste elektrisõidukite soojushalduse tehnoloogia

Täiselektriliste sõidukite termohaldussüsteem mitte ainult ei taga juhile mugavat sõidukeskkonda, vaid kontrollib ka sisekeskkonna temperatuuri, niiskust, õhu sissevoolutemperatuuri jne. See kontrollib peamiselt aku temperatuuri. Aku temperatuuri reguleerimine on elektrisõiduki ohutuse tagamine. See on autode tõhusa ja ohutu töö oluline eeltingimus.

Akude jahutamiseks on palju meetodeid, mida saab jagada õhkjahutuseks, vedelikjahutuseks, jahutusradiaatori jahutuseks, faasimuutusmaterjali jahutuseks ja soojustorude jahutuseks.

Liiga kõrge või liiga madal temperatuur mõjutab liitiumioonakude jõudlust, kuid erinevatel temperatuuridel on aku sisemisele struktuurile ja ioonide keemilistele reaktsioonidele erinev mõju.

Madalatel temperatuuridel on elektrolüüdi ioonjuhtivus laadimise ja tühjenemise ajal madal ning positiivse elektroodi/elektrolüüdi ja negatiivse elektroodi/elektrolüüdi liidese impedantsid on kõrged, mis mõjutab laenguülekande impedantsi positiivse ja negatiivse elektroodi pinnal ning liitiumioonide difusiooni kiirust negatiivses elektroodis, mõjutades lõppkokkuvõttes võtmenäitajaid, nagu aku tühjenemiskiirus ja laadimise ja tühjenemise efektiivsus. Madalatel temperatuuridel tahkestub osa aku elektrolüüdis olevast lahustist, mistõttu on liitiumioonidel raske migreeruda. Temperatuuri langedes suureneb elektrolüüdisoola elektrokeemilise reaktsiooni impedants ja selle ioonide dissotsiatsioonikonstant väheneb samuti jätkuvalt. Need tegurid mõjutavad oluliselt elektrolüüdis olevate ioonide liikumiskiirust, mis vähendab elektrokeemilise reaktsiooni kiirust. Aku laadimise ajal madalal temperatuuril põhjustab liitiumioonide migratsiooni raskus liitiumioonide redutseerimist metallilisteks liitiumdendriitideks, mille tulemuseks on elektrolüüdi lagunemine ja kontsentratsiooni polarisatsiooni suurenemine. Lisaks võivad selle liitiummetalli dendriidi teravad nurgad kergesti läbistada aku sisemise separaatori, põhjustades aku lühise ja ohutusõnnetuse.

Kõrge temperatuur ei põhjusta elektrolüüdi lahusti tahkestumist ega vähenda elektrolüüdi soolaioonide difusioonikiirust; vastupidi, kõrge temperatuur suurendab materjali elektrokeemilist reaktsiooniaktiivsust, suurendab ioonide difusioonikiirust ja kiirendab liitiumioonide migratsiooni, seega aitab kõrge temperatuur teatud mõttes parandada liitiumioonakude laadimis- ja tühjenemisvõimet. Liiga kõrge temperatuur kiirendab aga SEI-kile lagunemisreaktsiooni, liitiumi sisse ehitatud süsiniku ja elektrolüüdi vahelist reaktsiooni, liitiumi sisse ehitatud süsiniku ja liimi vahelist reaktsiooni, elektrolüüdi lagunemisreaktsiooni ja katoodimaterjali lagunemisreaktsiooni, mõjutades seega tõsiselt aku kasutusaega ja jõudlust. Kasutusomadused. Ülaltoodud reaktsioonid on peaaegu kõik pöördumatud. Kui reaktsioonikiirus kiireneb, väheneb aku sees pöörduvateks elektrokeemilisteks reaktsioonideks saadaolevate materjalide hulk kiiresti, mis põhjustab aku jõudluse languse lühikese aja jooksul. Ja kui aku temperatuur tõuseb jätkuvalt üle aku ohutu temperatuuri, toimub aku sees spontaanselt elektrolüüdi ja elektroodide lagunemisreaktsioon, mis tekitab väga lühikese aja jooksul suure hulga soojust, st aku termiline rike, mis põhjustab aku täieliku hävimise. Akukasti väikeses ruumis on soojusel raske aja jooksul hajuda ja see koguneb lühikese aja jooksul kiiresti. See põhjustab suure tõenäosusega aku termilise rikke kiire leviku, mille tagajärjel aku hakkab suitsema, süttib iseeneslikult või isegi plahvatab.