Ist nicht-passive Kühlung schlecht für Lithium-Ionen-Zellen?

Ich bin dabei, ein Gerät zu entwerfen, das zum Laden, Entladen und Testen des Innenwiderstands von 18650-Zellen geeignet ist. Mein Gerät wird in der Lage sein, 100x 18650 gleichzeitig zu testen, jedes wird sein dediziertes Modul haben, das es ihnen ermöglicht, unabhängig voneinander zu laufen.

Die vorkonfigurierten Module können mit 1 A laden und entladen, verfügen jedoch auch über eine Funktion, die die Wattleistung drosselt und reduziert, wenn der Akku zu heiß wird. Diese Funktion ist wichtig , da sie hilft, meine Frage am Ende zu beantworten.

In der Ladephase des Tests werden sie nur mit etwa 250 mA geladen, da dies hilft, Zellen mit internen Problemen zu finden und die Zelle heiß laufen zu lassen, sodass kein Throttling auftritt.

Während der Entladephase muss ich die Zellen jedoch bei 1A Entladung testen, aber oft drosseln die Module, weil die Batterie warm/heiß wird.

Ich habe Kommentare, Foren und sogar Artikel gelesen, die besagen, dass Sie Lithiumbatterien nicht kühlen sollten, da sie im Inneren kochen oder die Chemie in der Batterie verändern, aber ich kann keine seriösen Informationen finden, die als Tatsache angesehen werden könnten, ich kenne so viele Elektroautos haben Luftkanäle, um die Batterie zu kühlen, aber das bedeutet nicht, dass es gut für die Batterien ist? Ich bin wirklich unsicher und verwirrt.

Gibt es einen wissenschaftlichen Grund, warum Sie während des Gebrauchs oder während eines Ladezyklus KEINE Luft über Batterien blasen sollten?

Antworten (2)

Deine Sorge ist etwas fehl am Platz. Bei 1 A Ladung-Entladung erwärmen sich normale 18650 Li-Ion Akkus nicht. Beachten Sie, dass sich eine normale Batterie nur aufgrund der Joule-Verlustleistung über dem ESR erwärmt und der ESR der meisten 18650-Zellen unter 100-150 mOhm liegt . Die maximale interne Verlustleistung liegt also unter 200 mW, was für die physische Größe (und Oberfläche) einer 18650-Zelle fast nichts ist.

Da Sie jedoch planen, sie zu entladen, haben Sie in jeder Ihrer Lasten volle 4 W Verlustleistung, sodass ein Lüftergebläse ein Muss ist.

Autobatterien werden mit viel, viel höheren Raten entladen (und während des rekuperativen Bremsens aufgeladen), und nur dann wird die interne Dissipation/Wärmeerzeugung zu einem Problem.

Die meisten Akkus, die ich habe, sind Samsung 25R, die dafür bekannt sind, ein Akku mit hohem Stromverbrauch und Schnellladung zu sein. Sie sind nicht heiß, aber nach 2 Stunden des Entladens sind sie sicherlich warm. Vielleicht ist das Problem, dass die Module eher heiß laufen als die Batterien, aber ist es in Ordnung, Luft auf eine Seite eines Lithiums zu blasen?
@SimonHayter, sind Sie sicher, dass die Wärme von Batterien kommt und sich nicht von Ihrer Abflusslast ausbreitet? In jedem Fall benötigen Sie während der Entladephase ein Gebläse, und es schadet nicht, wenn es während der Ladephase weiterbläst.

Tesla 18650-Batterien werden durch Propylenglykol-Kühlmittel in einem Wärmetauschersystem gekühlt.

Siehe zum Beispiel US20140178722A1 und US 8,758,924

Einige weitere Informationen zu Teslas spezieller Implementierung finden Sie hier .

Ja, die Hitze ist gleichmäßig verteilt, meine Idee war, einen Ventilator darauf blasen zu lassen, aber meine Sorge war, dass die Leute sagten, Ventilatoren seien schlecht für Lithium, weil sie die Chemie verändern, da die Hitze nicht einmal verteilt wird und Hot Spots verursacht.
Wenn es kein Problem mit Teslas Design ist, kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Lüfter Probleme verursachen wird.