I øjeblikket stiger den globale forurening dag for dag. Udstødningsemissioner fra traditionelle brændstofkøretøjer har forværret luftforureningen og øget de globale drivhusgasemissioner. Energibesparelse og emissionsreduktion er blevet et centralt emne for det internationale samfund.HVCHNye energikøretøjer indtager en relativt høj andel af bilmarkedet på grund af deres højeffektive, rene og ikke-forurenende elektriske energi. Som den primære strømkilde til rent elektriske køretøjer anvendes lithium-ion-batterier i vid udstrækning på grund af deres høje specifikke energi og lange levetid.
Lithium-ion-batterier genererer en masse varme under drift og afladning, og denne varme vil alvorligt påvirke lithium-ion-batteriets ydeevne og levetid. Lithium-ion-batteriets driftstemperatur er 0~50 ℃, og den bedste driftstemperatur er 20~40 ℃. Varmeakkumulering i batteripakken over 50 ℃ vil direkte påvirke batteriets levetid, og når batteritemperaturen overstiger 80 ℃, kan batteripakken eksplodere.
Med fokus på termisk styring af batterier opsummerer denne artikel køle- og varmeafledningsteknologierne for lithium-ion-batterier i driftstilstand ved at integrere forskellige varmeafledningsmetoder og -teknologier i ind- og udland. Med fokus på luftkøling, væskekøling og faseændringskøling belyses de nuværende fremskridt inden for batterikølingsteknologi og aktuelle tekniske udviklingsvanskeligheder, og fremtidige forskningsemner om termisk styring af batterier foreslås.
Luftkøling
Luftkøling har til formål at holde batteriet i arbejdsmiljøet og udveksle varme gennem luften, primært inklusive tvungen luftkøling (PTC-luftvarmer) og naturlig vind. Fordelene ved luftkøling er lave omkostninger, bred tilpasningsevne og høj sikkerhed. For lithium-ion-batteripakker har luftkøling dog lav varmeoverføringseffektivitet og er tilbøjelig til ujævn temperaturfordeling af batteripakken, dvs. dårlig temperaturensartethed. Luftkøling har visse begrænsninger på grund af sin lave specifikke varmekapacitet, så den skal udstyres med andre kølemetoder samtidig. Køleeffekten af luftkøling er primært relateret til batteriets arrangement og kontaktområdet mellem luftstrømningskanalen og batteriet. En parallel luftkølet batteritermisk styringssystemstruktur forbedrer systemets køleeffektivitet ved at ændre batteriafstandsfordelingen i batteripakken i det parallelle luftkølede system.
væskekøling
Indflydelsen af antallet af udløbere og strømningshastigheden på køleeffekten
Væskekøling (PTC-kølevæskevarmer) anvendes i vid udstrækning til varmeafledning i bilbatterier på grund af dens gode varmeafledningsevne og evnen til at opretholde en god temperaturjævnhed i batteriet. Sammenlignet med luftkøling har væskekøling bedre varmeoverførselsevne. Væskekøling opnår varmeafledning ved at lade kølemediet strømme i kanalerne omkring batteriet eller ved at lægge batteriet i blød i kølemediet for at fjerne varme. Væskekøling har mange fordele med hensyn til køleeffektivitet og energiforbrug og er blevet mainstream inden for batteriernes termiske styring. I øjeblikket anvendes væskekølingsteknologi på markedet, såsom Audi A3 og Tesla Model S. Der er mange faktorer, der påvirker effekten af væskekøling, herunder effekten af væskekølerørets form, materiale, kølemedium, strømningshastighed og trykfald ved udløbet. Med antallet af løbere og forholdet mellem længde og diameter af løberne som variabler blev indflydelsen af disse strukturelle parametre på systemets kølekapacitet ved en udledningshastighed på 2 C undersøgt ved at ændre arrangementet af løberindløbene. Efterhånden som højdeforholdet stiger, falder den maksimale temperatur for lithium-ion-batteripakken, men antallet af løbere stiger til en vis grad, og batteriets temperaturfald bliver også mindre.
Opslagstidspunkt: 7. april 2023
