As mesmas baterias terão vida útil completamente diferente sob diferentes condições de operação. Os principais fatores que afetam a vida útil da bateria são: alta temperatura (aceleração das reações laterais internas); baixa temperatura (fácil de reduzir íons metálicos, fácil de depositar lítio, fácil de destruir a estrutura cristalina de materiais ativos); alta SOC ou sobrecarga (decomposição de eletrólitos, eletrólito e eletrodo positivo) reações colaterais, deposição de íons de lítio); baixo SOC, baixa ou descarga excessiva (o coletor de corrente de cobre do ânodo é fácil de corroer e a estrutura cristalina do material ativo é fácil de colapsar); alta taxa de carga-descarga (a estrutura cristalina do material ativo é fácil de danificar a fadiga, causa alta taxa A temperatura aumenta, o que acelera as reações laterais internas). De um modo geral, as baterias têm uma janela operacional razoável. O principal objetivo do BMS e do TMS é fazer com que a bateria funcione em uma área de trabalho de longa duração e alto desempenho, e para evitar que a bateria funcione em uma área perigosa, um alarme e medidas devem ser tomadas a tempo.

(1) Influência da temperatura

A temperatura é um dos fatores mais importantes que afetam a vida útil da bateria. As temperaturas altas e baixas acelerarão a degradação da bateria. De um modo geral, para a maioria das baterias de íon de lítio comerciais, a faixa de temperatura operacional adequada é de 15~35℃. As principais reações e reações secundárias de várias taxas de reação dentro da bateria estão relacionadas à temperatura. Quanto maior a temperatura, mais rápida a taxa de reação lateral. Além disso, se a bateria exceder uma determinada temperatura, o autoaquecimento pode ser acionado ainda mais, resultando em uma fuga térmica da bateria. Em baixa temperatura, a polarização aumenta devido ao aumento da resistência interna, o que pode causar reações colaterais adicionais. Em particular, o carregamento em baixa temperatura pode levar à deposição de lítio, causando uma rápida deterioração da bateria e até problemas de segurança. A fragilização de materiais em baixas temperaturas também pode afetar a vida útil da bateria. Portanto, garantir que a bateria funcione dentro de uma faixa de temperatura adequada é a chave para melhorar a vida útil da bateria.
A temperatura da bateria é determinada por muitos fatores, incluindo temperatura ambiente, capacidade de aquecimento da bateria, condutividade térmica da bateria, geração de calor da bateria, sistema de aquecimento e resfriamento TMS, etc.

A temperatura ambiente tem um grande impacto na vida útil da bateria. Para a bateria de energia na maioria dos veículos elétricos, o estado mais comum é, na verdade, o estado de armazenamento, que corresponde ao estado estacionado do veículo. Neste ponto, todos os sistemas elétricos do veículo são desligados e a temperatura da bateria é determinada basicamente pela temperatura ambiente. Os principais fatores que afetam a vida útil da bateria são temperatura e SOC. Estado de armazenamento em áreas com alta temperatura ambiente, a perda de capacidade é grande. Além disso, o ciclo de vida de uma bateria também está relacionado à temperatura. A temperatura ambiente é determinada por uma combinação de fatores como clima, clima e estação do ano, que podem estar relacionados à localização geográfica do veículo. É geralmente aceito que quanto menor a latitude, maior a temperatura. Os dados mostram que a taxa de perda de capacidade da bateria dos carros American Leaf em regiões de baixa latitude é significativamente maior do que em regiões de alta latitude. Em altas latitudes, como as temperaturas do inverno podem ser inferiores a 0°C, é necessário empregar sistemas de aquecimento para evitar a deposição de lítio causada pelo carregamento em baixa temperatura, o que pode levar a problemas de segurança e durabilidade das baterias de íons de lítio.

Durante o processo de carga e descarga da bateria, uma grande quantidade de calor ôhmico será gerada. A mudança de temperatura da bateria causada por esta peça depende das características térmicas da bateria (capacidade de calor, condutividade térmica, etc.), resistência (resistência interna da bateria e resistência dos fios, barramentos, juntas de solda) e a intensidade do corrente que flui através da bateria. Através do design racional da bateria e do sistema, as características térmicas e a resistência da bateria podem ser melhoradas. No entanto, a corrente pode ser afetada por muitos fatores, principalmente pelo design do veículo. Em BEVs, a taxa de descarga da bateria geralmente é baixa e a temperatura da bateria aumenta lentamente; enquanto nos veículos elétricos híbridos, as taxas de carga e descarga da bateria são respectivamente maiores, e a temperatura da bateria aumenta mais rapidamente. As condições da estrada do veículo e os hábitos de condução do condutor determinam diretamente o estado de funcionamento da bateria; sob condições de trabalho severas, a corrente será mais extrema, fazendo com que a temperatura da bateria aumente significativamente. E um BMS confiável pode estimar razoavelmente o SOP da bateria para considerar questões de segurança e vida útil, limitando a corrente através da bateria. Além disso, o sistema de carregamento pode ter um grande impacto na temperatura da bateria. Por exemplo, a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. As condições da estrada do veículo e os hábitos de condução do condutor determinam diretamente o estado de funcionamento da bateria; sob condições de trabalho severas, a corrente será mais extrema, fazendo com que a temperatura da bateria aumente significativamente. E um BMS confiável pode estimar razoavelmente o SOP da bateria para considerar questões de segurança e vida útil, limitando a corrente através da bateria. Além disso, o sistema de carregamento pode ter um grande impacto na temperatura da bateria. Por exemplo, a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. As condições da estrada do veículo e os hábitos de condução do condutor determinam diretamente o estado de funcionamento da bateria; sob condições de trabalho severas, a corrente será mais extrema, fazendo com que a temperatura da bateria aumente significativamente. E um BMS confiável pode estimar razoavelmente o SOP da bateria para considerar questões de segurança e vida útil, limitando a corrente através da bateria. Além disso, o sistema de carregamento pode ter um grande impacto na temperatura da bateria. Por exemplo, a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. fazendo com que a temperatura da bateria suba significativamente. E um BMS confiável pode estimar razoavelmente o SOP da bateria para considerar questões de segurança e vida útil, limitando a corrente através da bateria. Além disso, o sistema de carregamento pode ter um grande impacto na temperatura da bateria. Por exemplo, a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. fazendo com que a temperatura da bateria suba significativamente. E um BMS confiável pode estimar razoavelmente o SOP da bateria para considerar questões de segurança e vida útil, limitando a corrente através da bateria. Além disso, o sistema de carregamento pode ter um grande impacto na temperatura da bateria. Por exemplo, a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria. a taxa de carregamento de 350 kW de carregamento de ultra-alta velocidade no futuro será muito maior do que a taxa de descarga durante a condução. Durante o processo de carregamento, a temperatura da bateria aumentará seriamente, o que afetará a vida útil da bateria.

Além disso, o design do TMS (incluindo função de aquecimento de baixa temperatura, função de resfriamento de alta temperatura e medidas de isolamento térmico) pode garantir que a bateria funcione dentro de uma faixa de temperatura adequada. Dependendo do meio de resfriamento, os sistemas de resfriamento são geralmente classificados em resfriamento a ar (incluindo convecção natural e convecção forçada, normalmente usado para BEVs com menor aumento de temperatura da bateria), resfriamento líquido (geralmente usado para HEVs devido à maior condutividade térmica) e mudança de fase esfriar. O sistema de aquecimento pode ser dividido em aquecimento interno e aquecimento externo. Os métodos de aquecimento externo incluem placa de aquecimento, filme de aquecimento, aquecimento Peltier, etc. O método de aquecimento externo é fácil de realizar, mas a perda de energia é grande e a uniformidade da temperatura da bateria é ruim. O método de aquecimento indireto é aquecer a bateria aquecendo o meio, o que pode fazer com que a bateria aqueça uniformemente. Os métodos de aquecimento interno incluem o método de aquecimento de níquel embutido, o método de aquecimento AC, o método de aquecimento interno trapezoidal, etc. Esses métodos podem aquecer uniformemente a bateria com baixa perda de calor e alta eficiência. Os veículos elétricos usam TMS confiável, que pode efetivamente manter a temperatura da bateria e prolongar a vida útil da bateria. Para baterias secundárias que trabalham em estações de armazenamento de energia, a temperatura geralmente é bem controlada devido ao uso de condicionadores de ar de alto desempenho. Esses métodos podem aquecer uniformemente a bateria com baixa perda de calor e alta eficiência. Os veículos elétricos usam TMS confiável, que pode efetivamente manter a temperatura da bateria e prolongar a vida útil da bateria. Para baterias secundárias trabalhando em estações de armazenamento de energia, a temperatura geralmente é bem controlada devido ao uso de condicionadores de ar de alto desempenho. Esses métodos podem aquecer uniformemente a bateria com baixa perda de calor e alta eficiência. Os veículos elétricos usam TMS confiável, que pode efetivamente manter a temperatura da bateria e prolongar a vida útil da bateria. Para baterias secundárias que trabalham em estações de armazenamento de energia, a temperatura geralmente é bem controlada devido ao uso de condicionadores de ar de alto desempenho.