Les mêmes batteries auront des durées de vie complètement différentes dans des conditions de fonctionnement différentes. Les principaux facteurs affectant la durée de vie de la batterie sont les suivants : température élevée (accélération des réactions secondaires internes) ; basse température (facile à réduire les ions métalliques, facile à déposer du lithium, facile à détruire la structure cristalline des matériaux actifs); SOC élevé ou surcharge (décomposition de l'électrolyte, électrolyte et électrode positive) réactions secondaires, dépôt d'ions lithium) ; faible SOC, faible ou surdécharge (le collecteur de courant en cuivre de l'anode est facile à corroder et la structure cristalline du matériau actif est facile à effondrer); taux de charge-décharge élevé (la structure cristalline du matériau actif est facile à endommager par fatigue, un taux élevé provoque une augmentation de la température, ce qui accélère les réactions secondaires internes). En général, les batteries ont une fenêtre de fonctionnement raisonnable. L'objectif principal de BMS et TMS est de faire fonctionner la batterie dans une zone de travail longue durée et performante, et pour empêcher la batterie de fonctionner dans une zone dangereuse, une alarme et des mesures doivent être prises à temps.

(1) Influence de la température

La température est l'un des facteurs les plus importants affectant la durée de vie de la batterie. Les températures élevées et basses accélèrent la dégradation de la batterie. D'une manière générale, pour la plupart des batteries lithium-ion commerciales, la plage de température de fonctionnement appropriée est de 15 à 35 ℃. Les principales réactions et réactions secondaires des différentes vitesses de réaction à l'intérieur de la batterie sont liées à la température. Plus la température est élevée, plus la vitesse de réaction secondaire est rapide. De plus, si la batterie dépasse une certaine température, l'auto-échauffement peut être davantage déclenché, entraînant un emballement thermique de la batterie. À basse température, la polarisation augmente en raison de l'augmentation de la résistance interne, ce qui peut provoquer des réactions secondaires supplémentaires. En particulier, une charge à basse température peut entraîner un dépôt de lithium, entraînant une dégradation rapide de la batterie et même des problèmes de sécurité. La fragilisation des matériaux à basse température peut également affecter la durée de vie de la batterie. Par conséquent, s'assurer que la batterie fonctionne dans une plage de température appropriée est la clé pour améliorer la durée de vie de la batterie.
La température de la batterie est déterminée par de nombreux facteurs, notamment la température ambiante, la capacité thermique de la batterie, la conductivité thermique de la batterie, la génération de chaleur de la batterie, le système de chauffage et de refroidissement TMS, etc.

La température ambiante a un impact important sur la durée de vie de la batterie. Pour la batterie de puissance de la plupart des véhicules électriques, l'état le plus courant est en fait l'état de stockage, qui correspond à l'état de stationnement du véhicule. À ce stade, tous les systèmes électriques du véhicule sont éteints et la température de la batterie est essentiellement déterminée par la température ambiante. Les facteurs clés qui affectent la durée de vie de la batterie sont la température et le SOC. État de stockage dans les zones à température ambiante élevée, la perte de capacité est importante. De plus, la durée de vie d'une batterie est également liée à la température. La température ambiante est déterminée par une combinaison de facteurs tels que le climat, la météo et la saison, qui peuvent être liés à l'emplacement géographique du véhicule. Il est généralement admis que plus la latitude est basse, plus la température est élevée. Les données montrent que le taux de perte de capacité de la batterie des voitures American Leaf dans les régions à basse latitude est nettement supérieur à celui des régions à haute latitude. Aux latitudes élevées, étant donné que les températures hivernales peuvent être inférieures à 0°C, il est nécessaire d'utiliser des systèmes de chauffage pour empêcher le dépôt de lithium causé par la charge à basse température, ce qui peut entraîner des problèmes de sécurité et de durabilité pour les batteries lithium-ion.

Pendant le processus de charge et de décharge de la batterie, une grande quantité de chaleur ohmique sera générée. Le changement de température de la batterie causé par cette pièce dépend des caractéristiques thermiques de la batterie (capacité thermique, conductivité thermique, etc.), de la résistance (résistance interne de la batterie et résistance des fils, barres omnibus, joints de soudure) et de l'intensité de la courant circulant dans la batterie. Grâce à une conception rationnelle de la batterie et du système, les caractéristiques thermiques et la résistance de la batterie peuvent être améliorées. Cependant, le courant peut être affecté par de nombreux facteurs, notamment la conception du véhicule. Dans les BEV, le taux de décharge de la batterie est généralement faible et la température de la batterie augmente lentement ; tandis que dans les véhicules électriques hybrides, les taux de charge et de décharge de la batterie sont respectivement plus élevés, et la température de la batterie monte plus vite. Les conditions routières du véhicule et les habitudes de conduite du conducteur déterminent directement l'état de fonctionnement de la batterie ; dans des conditions de travail difficiles, le courant sera plus extrême, ce qui entraînera une augmentation significative de la température de la batterie. Et un BMS fiable peut raisonnablement estimer le SOP de la batterie pour tenir compte des problèmes de sécurité et de durée de vie, en limitant le courant traversant la batterie. De plus, le système de charge peut avoir un impact important sur la température de la batterie. Par exemple, le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. Pendant le processus de charge, la température de la batterie augmentera considérablement, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. Les conditions routières du véhicule et les habitudes de conduite du conducteur déterminent directement l'état de fonctionnement de la batterie ; dans des conditions de travail difficiles, le courant sera plus extrême, ce qui entraînera une augmentation significative de la température de la batterie. Et un BMS fiable peut raisonnablement estimer le SOP de la batterie pour tenir compte des problèmes de sécurité et de durée de vie, en limitant le courant traversant la batterie. De plus, le système de charge peut avoir un impact important sur la température de la batterie. Par exemple, le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. Pendant le processus de charge, la température de la batterie augmentera considérablement, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. Les conditions routières du véhicule et les habitudes de conduite du conducteur déterminent directement l'état de fonctionnement de la batterie ; dans des conditions de travail difficiles, le courant sera plus extrême, ce qui entraînera une augmentation significative de la température de la batterie. Et un BMS fiable peut raisonnablement estimer le SOP de la batterie pour tenir compte des problèmes de sécurité et de durée de vie, en limitant le courant traversant la batterie. De plus, le système de charge peut avoir un impact important sur la température de la batterie. Par exemple, le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. Pendant le processus de charge, la température de la batterie augmentera considérablement, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. provoquant une augmentation significative de la température de la batterie. Et un BMS fiable peut raisonnablement estimer le SOP de la batterie pour tenir compte des problèmes de sécurité et de durée de vie, en limitant le courant traversant la batterie. De plus, le système de charge peut avoir un impact important sur la température de la batterie. Par exemple, le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. Pendant le processus de charge, la température de la batterie augmentera considérablement, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. provoquant une augmentation significative de la température de la batterie. Et un BMS fiable peut raisonnablement estimer le SOP de la batterie pour tenir compte des problèmes de sécurité et de durée de vie, en limitant le courant traversant la batterie. De plus, le système de charge peut avoir un impact important sur la température de la batterie. Par exemple, le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. Pendant le processus de charge, la température de la batterie augmentera considérablement, ce qui affectera la durée de vie de la batterie. le taux de charge de la charge ultra-rapide de 350 kW à l'avenir sera beaucoup plus élevé que le taux de décharge pendant la conduite. 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De plus, la conception du TMS (y compris la fonction de chauffage à basse température, la fonction de refroidissement à haute température et les mesures d'isolation thermique) peut garantir que la batterie fonctionne dans une plage de température appropriée. Selon le milieu de refroidissement, les systèmes de refroidissement sont généralement classés en refroidissement par air (y compris la convection naturelle et la convection forcée, généralement utilisée pour les BEV avec une élévation de température de batterie plus faible), le refroidissement par liquide (généralement utilisé pour les HEV en raison d'une conductivité thermique plus élevée) et changement de phase refroidir. Le système de chauffage peut être divisé en chauffage interne et chauffage externe. Les méthodes de chauffage externe comprennent la plaque chauffante, le film chauffant, le chauffage Peltier, etc. La méthode de chauffage externe est facile à réaliser, mais la perte d'énergie est importante et l'uniformité de la température de la batterie est médiocre. La méthode de chauffage indirect consiste à chauffer la batterie en chauffant le support, ce qui permet à la batterie de chauffer uniformément. Les méthodes de chauffage interne comprennent la méthode de chauffage au nickel intégrée, la méthode de chauffage AC, la méthode de chauffage interne trapézoïdale, etc. Ces méthodes peuvent chauffer uniformément la batterie avec une faible perte de chaleur et un rendement élevé. Les véhicules électriques utilisent un TMS fiable, qui peut maintenir efficacement la température de la batterie et prolonger sa durée de vie. Pour les batteries secondaires fonctionnant dans les stations de stockage d'énergie, la température est généralement bien maîtrisée grâce à l'utilisation de climatiseurs performants. Ces méthodes peuvent chauffer uniformément la batterie avec une faible perte de chaleur et un rendement élevé. Les véhicules électriques utilisent un TMS fiable, qui peut maintenir efficacement la température de la batterie et prolonger sa durée de vie. Pour les batteries secondaires fonctionnant dans les stations de stockage d'énergie, la température est généralement bien maîtrisée grâce à l'utilisation de climatiseurs performants. Ces méthodes peuvent chauffer uniformément la batterie avec une faible perte de chaleur et un rendement élevé. Les véhicules électriques utilisent un TMS fiable, qui peut maintenir efficacement la température de la batterie et prolonger sa durée de vie. Pour les batteries secondaires fonctionnant dans les stations de stockage d'énergie, la température est généralement bien maîtrisée grâce à l'utilisation de climatiseurs performants.