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¿Cómo calentar el paquete de baterías de litio a temperaturas extremadamente bajas?

Charge electric vehicle lithium battery in winter

Cuando la temperatura ambiente es inferior a 0 °C, será muy difícil cargar la batería de iones de litio, si la temperatura es inferior a 20 °C, es difícil descargar la batería de litio. ¿Cómo resolver el problema, cuando usamos Batería de litio para vehículos eléctricos en invierno?

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El problema de la carga de la batería a baja temperatura puede ser resuelto por el calentamiento del ion de litio.Hay varios métodos de calentamiento externo para la batería de iones de litio, la dificultad del método de calentamiento externo de iones de litio es controlar el equilibrio de calor de todo el batería de litio .

La baja temperatura tiene un gran efecto en la batería de iones de litio. Si la temperatura es demasiado baja, la batería de litio perderá su rendimiento e incluso su capacidad de funcionamiento. Para que la batería de iones de litio siga funcionando a bajas temperaturas, es necesario calentarla. Actualmente, las baterías de baja temperatura se calientan de las siguientes maneras:

(1) Precalentamiento de líquidos

Los líquidos tienen una mayor conductividad térmica y capacidad calorífica que el aire y, por tanto, conducen el calor de forma más eficiente, pero los sistemas de precalentamiento de líquidos son más complejos en comparación. Dependiendo de si la pila se calienta en contacto con un líquido conductor del calor, el calentamiento de líquidos puede dividirse en dos categorías: 1) Calentamiento sin contacto; 2) Calentamiento por inmersión. En la actualidad, el sistema de precalentamiento de líquidos sin contacto se ha utilizado en el paquete de baterías de vehículos eléctricos. Por ejemplo, SmartPropel utiliza un calentador de 360 V para calentar el líquido y transferirlo a una batería.

(2) Precalentamiento del aire

El sistema de control de la temperatura del aire se utiliza mucho en los vehículos eléctricos por su estructura sencilla y su bajo coste. El sistema de control de la temperatura del aire acondicionado funciona calentando el aire exterior a través del sistema de calefacción y luego entrando en la batería para que el ventilador la caliente. Por lo general, se utiliza el precalentamiento por aire, y la velocidad de calentamiento puede alcanzar los 0,5-3 °C/min. La velocidad y la temperatura del flujo de aire afectarán al efecto del precalentamiento del aire. Los estudios pertinentes muestran que el efecto del aumento de la velocidad del aire es más evidente que el del aumento de la temperatura del aire. Al mismo tiempo, cuanto mayor sea la temperatura del aire, más evidente será el gradiente de temperatura en el interior de la batería, lo que afectará negativamente a su vida útil. Se ha utilizado en los modelos Insight de Honda y Prius de Toyota, pero sigue teniendo muchas desventajas, como el ruido y la eficiencia.

(3) Precalentamiento de los materiales de cambio de fase

El precalentamiento del aire y el precalentamiento del líquido requieren estructuras más complejas dentro de la batería, como tuberías, bombas y calentadores, lo que aumenta el coste y la dificultad de diseño de la batería. El precalentamiento de la batería y los materiales de cambio de fase proporcionan una manera más fácil de calentar y enfriar una batería, principalmente a través del calor liberado o absorbido por los PCMS durante el proceso de cambio de fase, con el fin de resolver el problema de que la conductividad térmica de los materiales de cambio de fase (PCM) es baja, lo que no es propicio para la rápida transferencia de calor a las baterías, se ha propuesto el método de unión de los nanotubos de carbono al esqueleto de metal, pero el método se encuentra todavía en la etapa de laboratorio, aún no se ha puesto en práctica.

(4) Precalentamiento del calentador eléctrico

En el método de calentamiento del calentador eléctrico, éste se coloca generalmente en la parte superior o inferior de la batería, y el calor producido por el calentador eléctrico se transmite directamente a la batería. La placa calefactora eléctrica suele ser de material de coeficiente de temperatura positivo (PTC) . Con el aumento de la temperatura, la resistencia aumenta, por lo que la temperatura se puede controlar automáticamente.

Lithium battery heater plate 1

Entre todos los métodos de calentamiento mencionados para la batería de litio, el más común y eficaz es la placa de calentamiento eléctrica. Que es de alta eficiencia y calentar el paquete de baterías en invierno quickly.Most Paquete de baterías de litio para AGV y Batería para vehículos eléctricos cuando tienen las demandas de carga por debajo de -0°C o descarga por debajo de -20°C , SmartPropel normalmente se aplica la placa de calefacción eléctrica.