Dieselben Batterien haben unter verschiedenen Betriebsbedingungen völlig unterschiedliche Lebensdauern. Die Hauptfaktoren, die die Batterielebensdauer beeinflussen, sind: hohe Temperatur (beschleunigt interne Nebenreaktionen); niedrige Temperatur (leicht zu reduzierende Metallionen, leicht abzuscheidendes Lithium, leicht zu zerstörende Kristallstruktur von aktiven Materialien); hoher SOC oder Überladung (Elektrolytzersetzung, Elektrolyt und positive Elektrode) Nebenreaktionen, Lithiumionenabscheidung); niedriger SOC, niedrige oder Überentladung (der Anoden-Kupfer-Stromkollektor korrodiert leicht und die Kristallstruktur des aktiven Materials kollabiert leicht); hohe Lade-Entlade-Rate (die Kristallstruktur des aktiven Materials ist leicht zu ermüden, hohe Rate verursacht Die Temperatur steigt, was interne Nebenreaktionen beschleunigt). Allgemein gesagt, Batterien haben ein angemessenes Betriebsfenster. Der Hauptzweck von BMS und TMS besteht darin, die Batterie in einem langlebigen und leistungsstarken Arbeitsbereich zum Laufen zu bringen und zu verhindern, dass die Batterie in einem gefährlichen Bereich arbeitet. Es sollten rechtzeitig ein Alarm und Maßnahmen ergriffen werden.

(1) Einfluss der Temperatur

Die Temperatur ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Batterielebensdauer beeinflussen. Sowohl hohe als auch niedrige Temperaturen beschleunigen den Batterieabbau. Im Allgemeinen liegt der geeignete Betriebstemperaturbereich für die meisten handelsüblichen Lithium-Ionen-Batterien zwischen 15 und 35 °C. Die Hauptreaktionen und Nebenreaktionen verschiedener Reaktionsgeschwindigkeiten innerhalb der Batterie sind temperaturabhängig. Je höher die Temperatur, desto schneller die Nebenreaktionsgeschwindigkeit. Außerdem kann, wenn die Batterie eine bestimmte Temperatur überschreitet, eine weitere Selbsterwärmung ausgelöst werden, was zu einem thermischen Durchgehen der Batterie führt. Bei niedriger Temperatur erhöht sich die Polarisation aufgrund des Anstiegs des Innenwiderstands, was zusätzliche Nebenreaktionen verursachen kann. Insbesondere das Laden bei niedriger Temperatur kann zu einer Lithiumablagerung führen, was zu einem schnellen Batterieverfall und sogar zu Sicherheitsproblemen führen kann. Die Versprödung von Materialien bei niedrigen Temperaturen kann sich ebenfalls auf die Batterielebensdauer auswirken. Daher ist die Sicherstellung, dass die Batterie in einem geeigneten Temperaturbereich arbeitet, der Schlüssel zur Verbesserung der Batterielebensdauer.
Die Batterietemperatur wird durch viele Faktoren bestimmt, einschließlich Umgebungstemperatur, Batteriewärmekapazität, Batteriewärmeleitfähigkeit, Batteriewärmeerzeugung, TMS-Heiz- und Kühlsystem usw.

Die Umgebungstemperatur hat einen großen Einfluss auf die Batterielebensdauer. Für die Leistungsbatterie in den meisten Elektrofahrzeugen ist der häufigste Zustand eigentlich der Speicherzustand, der dem geparkten Zustand des Fahrzeugs entspricht. An diesem Punkt werden alle elektrischen Systeme des Fahrzeugs abgeschaltet, und die Temperatur der Batterie wird im Wesentlichen durch die Umgebungstemperatur bestimmt. Die Schlüsselfaktoren, die die geplante Lebensdauer der Batterie beeinflussen, sind Temperatur und SOC. Lagerzustand in Bereichen mit hoher Umgebungstemperatur, der Kapazitätsverlust ist groß. Außerdem hängt die Lebensdauer einer Batterie auch von der Temperatur ab. Die Umgebungstemperatur wird durch eine Kombination von Faktoren wie Klima, Wetter und Jahreszeit bestimmt, die mit dem geografischen Standort des Fahrzeugs zusammenhängen können. Es ist allgemein anerkannt, dass die Temperatur umso höher ist, je niedriger der Breitengrad ist. Die Daten zeigen, dass die Verlustrate der Batteriekapazität von American Leaf-Autos in Regionen mit niedrigen Breiten deutlich höher ist als in Regionen mit hohen Breiten. Da die Wintertemperaturen in hohen Breiten unter 0 °C liegen können, ist es notwendig, Heizsysteme einzusetzen, um eine Lithiumablagerung durch das Laden bei niedriger Temperatur zu verhindern, was zu Sicherheits- und Haltbarkeitsproblemen für Lithium-Ionen-Batterien führen kann.

Während des Lade- und Entladevorgangs der Batterie wird eine große Menge ohmscher Wärme erzeugt. Die durch diesen Teil verursachte Temperaturänderung der Batterie hängt von den thermischen Eigenschaften der Batterie (Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit usw.), dem Widerstand (Innenwiderstand der Batterie und Widerstand von Drähten, Stromschienen, Lötstellen) und der Intensität ab Strom, der durch die Batterie fließt. Durch rationales Batterie- und Systemdesign können die thermischen Eigenschaften und der Widerstand der Batterie verbessert werden. Der Strom kann jedoch von vielen Faktoren beeinflusst werden, insbesondere vom Design des Fahrzeugs. In BEVs ist die Batterieentladungsrate normalerweise niedrig und die Batterietemperatur steigt langsam an; während bei Hybrid-Elektrofahrzeugen die Lade- und Entladeraten der Batterien entsprechend höher sind, und die Batterietemperatur steigt schneller an. Die Straßenverhältnisse des Fahrzeugs und die Fahrgewohnheiten des Fahrers bestimmen direkt den Betriebszustand der Batterie; Unter rauen Arbeitsbedingungen wird der Strom extremer, wodurch die Batterietemperatur erheblich ansteigt. Und ein zuverlässiges BMS kann den Batterie-SOP angemessen schätzen, um Sicherheits- und Lebensdauerprobleme zu berücksichtigen und den Strom durch die Batterie zu begrenzen. Auch das Ladesystem kann einen großen Einfluss auf die Batterietemperatur haben. So wird die Ladeleistung beim 350-kW-Ultra-High-Speed-Charging künftig deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. Die Straßenverhältnisse des Fahrzeugs und die Fahrgewohnheiten des Fahrers bestimmen direkt den Betriebszustand der Batterie; Unter rauen Arbeitsbedingungen wird der Strom extremer, wodurch die Batterietemperatur erheblich ansteigt. Und ein zuverlässiges BMS kann den Batterie-SOP angemessen schätzen, um Sicherheits- und Lebensdauerprobleme zu berücksichtigen und den Strom durch die Batterie zu begrenzen. Auch das Ladesystem kann einen großen Einfluss auf die Batterietemperatur haben. Beispielsweise wird die Ladeleistung beim 350-kW-Ultra-Highspeed-Laden in Zukunft deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. Die Straßenverhältnisse des Fahrzeugs und die Fahrgewohnheiten des Fahrers bestimmen direkt den Betriebszustand der Batterie; Unter rauen Arbeitsbedingungen wird der Strom extremer, wodurch die Batterietemperatur erheblich ansteigt. Und ein zuverlässiges BMS kann den Batterie-SOP angemessen schätzen, um Sicherheits- und Lebensdauerprobleme zu berücksichtigen und den Strom durch die Batterie zu begrenzen. Auch das Ladesystem kann einen großen Einfluss auf die Batterietemperatur haben. Beispielsweise wird die Ladeleistung beim 350-kW-Ultra-Highspeed-Laden in Zukunft deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. wodurch die Batterietemperatur stark ansteigt. Und ein zuverlässiges BMS kann den Batterie-SOP angemessen schätzen, um Sicherheits- und Lebensdauerprobleme zu berücksichtigen und den Strom durch die Batterie zu begrenzen. Auch das Ladesystem kann einen großen Einfluss auf die Batterietemperatur haben. Beispielsweise wird die Ladeleistung beim 350-kW-Ultra-Highspeed-Laden in Zukunft deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. wodurch die Batterietemperatur stark ansteigt. Und ein zuverlässiges BMS kann den Batterie-SOP angemessen schätzen, um Sicherheits- und Lebensdauerprobleme zu berücksichtigen und den Strom durch die Batterie zu begrenzen. Auch das Ladesystem kann einen großen Einfluss auf die Batterietemperatur haben. Beispielsweise wird die Ladeleistung beim 350-kW-Ultra-Highspeed-Laden in Zukunft deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. Die Ladeleistung des 350-kW-Ultra-Highspeed-Ladens wird künftig deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt. Die Ladeleistung des 350-kW-Ultra-Highspeed-Ladens wird künftig deutlich höher sein als die Entladeleistung während der Fahrt. Während des Ladevorgangs steigt die Temperatur des Akkus stark an, was sich auf die Lebensdauer des Akkus auswirkt.

Darüber hinaus kann das Design von TMS (einschließlich Niedertemperatur-Heizfunktion, Hochtemperatur-Kühlfunktion und Wärmeisolationsmaßnahmen) sicherstellen, dass die Batterie in einem angemessenen Temperaturbereich arbeitet. Abhängig vom Kühlmedium werden Kühlsysteme im Allgemeinen in Luftkühlung (einschließlich natürlicher Konvektion und erzwungener Konvektion, typischerweise verwendet für BEVs mit geringerem Batterietemperaturanstieg), Flüssigkeitskühlung (normalerweise verwendet für HEVs aufgrund höherer Wärmeleitfähigkeit) und Phasenwechsel unterteilt abkühlen. Das Heizsystem kann in interne Heizung und externe Heizung unterteilt werden. Externe Heizverfahren umfassen Heizplatten, Heizfolien, Peltier-Heizung usw. Das externe Heizverfahren ist einfach zu realisieren, aber der Energieverlust ist groß und die Temperaturgleichförmigkeit der Batterie ist schlecht. Die indirekte Heizmethode besteht darin, die Batterie durch Erhitzen des Mediums zu erwärmen, wodurch sich die Batterie gleichmäßig erwärmen kann. Zu den internen Heizverfahren gehören das eingebaute Nickelheizverfahren, das AC-Heizverfahren, das trapezförmige interne Heizverfahren usw. Diese Verfahren können die Batterie mit geringem Wärmeverlust und hoher Effizienz gleichmäßig erwärmen. Elektrofahrzeuge verwenden ein zuverlässiges TMS, das die Batterietemperatur effektiv aufrechterhalten und die Batterielebensdauer verlängern kann. Bei Sekundärbatterien, die in Energiespeicherstationen arbeiten, ist die Temperatur in der Regel durch den Einsatz von Hochleistungsklimaanlagen gut kontrollierbar. Diese Verfahren können die Batterie mit geringem Wärmeverlust und hoher Effizienz gleichmäßig erwärmen. Elektrofahrzeuge verwenden ein zuverlässiges TMS, das die Batterietemperatur effektiv aufrechterhalten und die Batterielebensdauer verlängern kann. Bei Sekundärbatterien, die in Energiespeicherstationen arbeiten, ist die Temperatur in der Regel durch den Einsatz von Hochleistungsklimaanlagen gut kontrollierbar. Diese Verfahren können die Batterie mit geringem Wärmeverlust und hoher Effizienz gleichmäßig erwärmen. Elektrofahrzeuge verwenden ein zuverlässiges TMS, das die Batterietemperatur effektiv aufrechterhalten und die Batterielebensdauer verlängern kann. Bei Sekundärbatterien, die in Energiespeicherstationen arbeiten, ist die Temperatur in der Regel durch den Einsatz von Hochleistungsklimaanlagen gut kontrollierbar.