2021-08-30

环境温度对新能源汽车动力电池系统性能的影响

新能源汽车以节能减排的优势备受青睐,但作为汽车产业的后起之秀,可靠性与续航能力一直是被外界质疑的点,其实在新车问世前,会有专业的团队来对系统的各个部件进行多次反复的可靠性试验论证,确保新能源电动汽车的可靠性;尤其在电池这类重要部件上所花的研究精力更多,自从造成新势力发展以来,作为环境可靠性试验设备供应商的多禾通过精准稳定的设备性能在造车业也获得了一定的市场份额。今天就来看一下,环境温度因素会对新能源汽车动力电池性能造成哪些影响。
 
大型环境试验箱
 
在动力电池系统正常工作的温度范围内,同一放电倍率下,其放电容量和放电能量与环境温度呈现出正相关的趋势。在高温(40℃)环境中,其放电能力略好于室温(25℃),但是在低温(0℃、—20℃)环境中,其放电能力急剧变差。动力电池系统的这种随环境温度降低而放电性能变差的特性较好地解释了新能源汽车在冬季或寒区多发的续驶里程不足的现象。
 
动力电池系统的放电平台随着环境温度的下降而降低。当环境温度为—20℃时,在放电初期其放电电压急剧下降,出现一个“波谷”。
 
这是因为在低温状态下,电芯电解液的黏度增大,部分电解液甚至处于凝固或半凝固状态,导致其离子电导率明显降低,只有室温状态下的几分之一。电芯的欧姆阻抗因此增大,直接大幅拉低动力电池系统在放电起始点的放电电压。同时低温状态下,反应物质活性降低,导致电化学反应变慢,电化学极化变大,加剧了放电电压下降。而随着放电过程的持续,放电电压缓慢回升,这是由于在放电过程中产生的热量使得电池温度升高,反应物质活性亦提高,同时电解液的电导率也得到一定程度的恢复。之后的放电趋势与室温下的放电趋势相近,但是放电平台依然明显低于室温。
 
动力电池系统作为新能源汽车的能量储存和能量输出装置,其电性能直接影响着新能源汽车的动力性和续驶里程指标,环境可靠性试验设备在整车开发过程中电池系统电性能的试验验证环节起到了非常重要的作用。

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