演講人：日期:電池低溫?zé)峁芾砑夹g(shù)研究未找到bdjson目錄CONTENTS01低溫環(huán)境電池特性分析02熱管理核心需求03主動(dòng)式加熱技術(shù)方案04熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則05典型應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證06未來技術(shù)發(fā)展方向01低溫環(huán)境電池特性分析鋰離子電池低溫性能衰減機(jī)理鋰離子電池低溫性能衰減機(jī)理電解液電導(dǎo)率下降活性物質(zhì)利用率下降電化學(xué)反應(yīng)速率降低鋰枝晶生成鋰離子電池在低溫下，電解液中的離子運(yùn)動(dòng)變得緩慢，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，充放電性能下降。低溫環(huán)境下，電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)速率變慢，導(dǎo)致電池充放電容量降低。鋰離子電池在低溫下，活性物質(zhì)的利用率降低，進(jìn)一步影響電池的性能表現(xiàn)。在低溫充電時(shí)，鋰離子容易在負(fù)極表面形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，引發(fā)安全問題。低溫對(duì)電化學(xué)特性影響規(guī)律開路電壓（OCV）降低隨著溫度的降低，電池的開路電壓會(huì)隨之下降，影響電池的能量輸出。02040301充放電容量衰減在低溫環(huán)境下，電池的充放電容量會(huì)顯著降低，影響電池的續(xù)航能力。內(nèi)阻增大低溫環(huán)境下，電池的內(nèi)阻會(huì)顯著增加，導(dǎo)致電池充放電時(shí)產(chǎn)生更多的熱量，進(jìn)一步加劇電池性能衰減。循環(huán)壽命縮短電池在低溫下充放電循環(huán)，會(huì)加速電池的容量衰減，縮短電池的使用壽命。加熱技術(shù)目前主要通過外部加熱的方式提高電池溫度，但這種方法能耗較高，且加熱不均勻。低溫電解液研發(fā)適用于低溫環(huán)境的電解液，以提高電池在低溫下的電導(dǎo)率和電化學(xué)反應(yīng)速率，但技術(shù)成熟度較低，成本較高。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)通過智能控制電池充放電過程中的熱流，實(shí)現(xiàn)電池的熱平衡，但系統(tǒng)復(fù)雜度高，成本昂貴。保溫技術(shù)采用保溫材料包裹電池，減少電池在低溫環(huán)境中的熱量散失，但這種方法增加了電池的重量和體積。當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與痛點(diǎn)0102030402熱管理核心需求在低溫環(huán)境下，確保電池溫度維持在正常工作范圍內(nèi)，防止電池性能下降。電池溫度穩(wěn)定性通過優(yōu)化熱管理策略，提高電池在低溫環(huán)境下的容量保持率，延長(zhǎng)續(xù)航里程。電池容量保持率保證電池在低溫條件下能夠正常輸出功率，滿足車輛的動(dòng)力需求。電池輸出功率低溫工況下電池性能維持要求系統(tǒng)安全性保障標(biāo)準(zhǔn)熱失控防護(hù)壓力安全高壓安全電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)需具備有效的熱失控防護(hù)措施，如采用阻燃材料、設(shè)置安全閥等，確保在極端情況下電池不會(huì)發(fā)生熱失控。系統(tǒng)應(yīng)具有較高的電氣絕緣性能，防止高壓電路發(fā)生短路、電擊等安全隱患。電池在充放電過程中可能產(chǎn)生氣體，系統(tǒng)需確保電池內(nèi)部壓力在安全范圍內(nèi)。能效平衡優(yōu)化目標(biāo)熱管理系統(tǒng)效率提高熱管理系統(tǒng)的傳熱效率，降低能量損耗，從而提高電池的能量利用率。01電池組溫度均勻性通過優(yōu)化熱管理策略，降低電池組內(nèi)部的溫度差異，提高電池的整體性能。02輕量化設(shè)計(jì)在保證熱管理性能的前提下，盡可能減輕熱管理系統(tǒng)的重量，提高整車的能效。0303主動(dòng)式加熱技術(shù)方案相變材料復(fù)合加熱系統(tǒng)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選取合適的相變材料，如石蠟、鹽類混合物、水合鹽等，具有高儲(chǔ)能密度和良好的熱穩(wěn)定性。系統(tǒng)集成與控制相變材料選擇選取合適的相變材料，如石蠟、鹽類混合物、水合鹽等，具有高儲(chǔ)能密度和良好的熱穩(wěn)定性。選取合適的相變材料，如石蠟、鹽類混合物、水合鹽等，具有高儲(chǔ)能密度和良好的熱穩(wěn)定性。交流脈沖自加熱技術(shù)設(shè)計(jì)高效能的交流脈沖發(fā)生器，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，提高加熱效率。脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)通過優(yōu)化脈沖頻率和波形，降低能耗，提高加熱速率和溫度均勻性。頻率與波形優(yōu)化研究交流脈沖自加熱技術(shù)的安全性，避免電池內(nèi)部短路和過熱現(xiàn)象。安全性與可靠性流體循環(huán)加熱拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)流體介質(zhì)選擇選擇傳熱性能好的流體介質(zhì)，如水、乙二醇水溶液等，提高加熱效率。01設(shè)計(jì)合理的流體循環(huán)路徑和泵送系統(tǒng)，確保流體在電池模組內(nèi)均勻流動(dòng)。02能量回收與利用利用流體循環(huán)過程中的熱能回收技術(shù)，將廢熱轉(zhuǎn)化為有用能源，提高能源利用效率。03循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)04熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則多層級(jí)溫度控制架構(gòu)總體溫度控制通過熱管理系統(tǒng)對(duì)電池整體溫度進(jìn)行宏觀控制，避免溫度過高或過低對(duì)電池性能和安全性的影響。01局部溫度管理針對(duì)電池模組或單體電池進(jìn)行精細(xì)的溫度控制，提高溫度均勻性，降低溫度波動(dòng)。02溫度監(jiān)控與反饋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度，通過溫度傳感器、熱敏電阻等元件采集溫度數(shù)據(jù)，并反饋給熱管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。03動(dòng)態(tài)熱場(chǎng)均衡策略熱平衡設(shè)計(jì)根據(jù)電池在工作過程中的產(chǎn)熱和散熱情況，設(shè)計(jì)合理的散熱結(jié)構(gòu)和散熱路徑，實(shí)現(xiàn)熱平衡。主動(dòng)散熱與被動(dòng)散熱相結(jié)合熱場(chǎng)均衡控制算法在電池溫度較高時(shí)，采取主動(dòng)散熱措施，如風(fēng)扇散熱、液體冷卻等；在溫度較低時(shí)，采取被動(dòng)散熱措施，如保溫層設(shè)計(jì)、自然散熱等。通過算法對(duì)電池?zé)釄?chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)溫度均衡和散熱效率最大化。123能耗與效率協(xié)同模型對(duì)熱管理系統(tǒng)的能耗進(jìn)行分析和評(píng)估，包括散熱部件的能耗、控制系統(tǒng)能耗等，確保熱管理系統(tǒng)在能耗可控的范圍內(nèi)運(yùn)行。能耗分析在保證電池安全性能的前提下，盡可能提高熱管理系統(tǒng)的散熱效率，降低能耗，延長(zhǎng)電池的使用壽命。效率優(yōu)化建立電池、熱管理系統(tǒng)和整車能耗之間的協(xié)同模型，通過綜合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)整車能耗和性能的最佳平衡。協(xié)同模型建立05典型應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證新能源汽車低溫預(yù)熱案例電動(dòng)汽車?yán)鋯?dòng)性能提升通過低溫預(yù)熱技術(shù)，顯著提升電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境下的啟動(dòng)性能和續(xù)航里程。01采用先進(jìn)的預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法優(yōu)化，確保電池在預(yù)熱過程中溫度均勻分布，避免局部過熱。02預(yù)熱能耗與效率研究研究不同預(yù)熱策略對(duì)電池能耗和效率的影響，提出最佳預(yù)熱方案以降低能耗和提高電池性能。03預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化極地儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理實(shí)踐極地環(huán)境適應(yīng)性研究電池在極低溫度下的性能表現(xiàn)，確保極地儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在極端環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。01儲(chǔ)能系統(tǒng)保溫措施采用先進(jìn)的保溫材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少電池在低溫環(huán)境下的熱量損失，提高儲(chǔ)能效率。02低溫充電與放電策略研究低溫對(duì)電池充電和放電性能的影響，制定合理的充放電策略，延長(zhǎng)電池使用壽命。03采用輕質(zhì)、高效保溫材料，減輕電池重量，提高航空航天設(shè)備的續(xù)航能力。航空航天電池保溫方案高效保溫材料應(yīng)用優(yōu)化保溫層結(jié)構(gòu)，提高保溫效果，確保電池在極端高空低溫環(huán)境下能夠正常工作。保溫層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與航空航天設(shè)備的整體熱管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)電池溫度的智能調(diào)控和管理。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)集成06未來技術(shù)發(fā)展方向具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能，可廣泛應(yīng)用于電池低溫?zé)峁芾眍I(lǐng)域。石墨烯基復(fù)合材料具有高導(dǎo)熱性和電絕緣性能，能夠有效提高電池的熱管理效率。納米金屬氧化物材料具有良好的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性能，可用于電池內(nèi)部的散熱和加熱。納米流體材料新型納米復(fù)合加熱材料智能預(yù)測(cè)溫控算法數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法基于電池充放電數(shù)據(jù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)電池的溫度變化，并進(jìn)行精準(zhǔn)溫控。01通過建立電池的熱仿真模型，實(shí)時(shí)模擬電池的溫度分布，優(yōu)化熱管理策略。02先進(jìn)的傳感技術(shù)利用高精度溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度變化，為智能預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。03熱仿真技術(shù)跨領(lǐng)域技術(shù)融合路徑新能源