Was lässt die Batterietemperatur ansteigen und welche Auswirkungen hat dies auf die Sicherheit?

Als Kernkomponente des Energiespeichersystems ist der sichere Betrieb der Lithiumbatterie äußerst wichtig. Der Temperaturanstieg während des Entladevorgangs beeinträchtigt jedoch die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Batterie erheblich und kann sogar zu Unfällen führen. Daher ist es notwendig, den Einfluss der Betriebstemperatur von Lithiumbatterien auf die Sicherheit zu untersuchen.

1. Während eines einzelnen Lade-Entladezyklus einer Lithiumbatterie steigt bei unveränderter Laderate mit zunehmender Entladerate auch die Maximaltemperatur der Lithiumbatterie. Maßnahmen zur Wärmeableitung dürfen die Temperatur nicht über die höchste ideale Betriebstemperatur hinaus regeln.

2. Bei konstanter Stromentladung mit unterschiedlichen Strömen ist die Wärmeerzeugungsleistung der Lithiumbatterie nicht gleich und auch ihre Maximaltemperatur ist unterschiedlich. Von der inneren Mitte der Lithiumbatterie bis zu den vier Ecken nimmt die Temperatur allmählich ab.

3. Bei einer normalen Temperatur von 25 °C, einer Laderate von 0,5 °C und natürlicher Wärmeableitung darf die Entladerate im idealen Betriebstemperaturbereich bei einem einzelnen Lade-Entlade-Zyklus der Lithiumbatterie 1,5 °C nicht überschreiten. Übersteigt die Entladerate der Lithiumbatterie 2,74 °C, überschreitet die maximale Temperatur der Batterie für einen einzelnen Lade-Entlade-Zyklus die Sicherheitsgrenze. Um die Lebensdauer von Lithiumbatterien zu verlängern, muss die Entladerate daher in einem angemessenen Rahmen gehalten werden.

4. Neben der Änderung der Entladerate der Lithiumbatterie ist auch die Umgebungstemperatur ein wichtiger Faktor, der die interne thermische Umgebung während kontinuierlicher Lade- und Entladezyklen beeinflusst. Um die Temperatur der Lithiumbatterie im idealen Betriebsbereich zu halten, muss die Außentemperatur durch Belüftung und Wärmeableitung kontinuierlich gesenkt werden, wenn die Entladerate der Lithiumbatterie gleichmäßig ansteigt. Und die Lithiumbatterie kann weiterarbeiten.