For tiden øker den globale forurensningen dag for dag. Eksosutslipp fra tradisjonelle kjøretøy med drivstoff har forverret luftforurensningen og økt de globale klimagassutslippene. Energisparing og utslippsreduksjon har blitt et sentralt tema for det internasjonale samfunnet.HVCH). Nye energikjøretøyer har en relativt høy andel i bilmarkedet på grunn av sin høyeffektive, rene og ikke-forurensende elektriske energi. Som den viktigste strømkilden til rent elektriske kjøretøy er litiumionbatterier mye brukt på grunn av sin høye spesifikke energi og lange levetid.
Litiumionbatterier genererer mye varme under drift og utlading, og denne varmen vil påvirke ytelsen og levetiden til litiumionbatteriet alvorlig. Litiumbatteriets arbeidstemperatur er 0–50 ℃, og den beste arbeidstemperaturen 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 av batterier oppsummerer denne artikkelen kjøle- og varmespredningsteknologiene til litiumionbatterier i driftstilstand ved å integrere ulike varmespredningsmetoder og -teknologier i inn- og utland. Med fokus på luftkjøling, væskekjøling og faseendringskjøling blir nåværende fremskritt innen batterikjølingsteknologi og nåværende tekniske utviklingsvansker løst, og fremtidige forskningsemner om termisk styring av batterier foreslås.
Luftkjøling
Luftkjøling er for å holde batteriet i arbeidsmiljøet og utveksle varme gjennom luften, hovedsakelig inkludert tvungen luftkjøling (PTC-luftvarmer) og naturlig vind. Fordelene med luftkjøling er lave kostnader, bred tilpasningsevne og høy sikkerhet. For litiumionbatteripakker har imidlertid luftkjøling lav varmeoverføringseffektivitet og er utsatt for ujevn temperaturfordeling av batteripakken, det vil si dårlig temperaturjevnhet. Luftkjøling har visse begrensninger på grunn av sin lave spesifikke varmekapasitet, så den må utstyres med andre kjølemetoder samtidig. Kjøleeffekten av luftkjøling er hovedsakelig relatert til batteriets arrangement og kontaktområdet mellom luftstrømningskanalen og batteriet. En parallell luftkjølt batteritermisk styringssystemstruktur forbedrer systemets kjøleeffektivitet ved å endre batteriavstandsfordelingen til batteripakken i det parallelle luftkjølte systemet.
væskekjøling
Innflytelsen av antall løpere og strømningshastighet på kjøleeffekten
Væskekjøling (PTC kjølevæskevarmer) er mye brukt i varmeavledning av bilbatterier på grunn av dens gode varmeavledningsytelse og evnen til å opprettholde en god temperaturjevnhet i batteriet. Sammenlignet med luftkjøling har væskekjøling bedre varmeoverføringsytelse. Væskekjøling oppnår varmeavledning ved å føre kjølemediet gjennom kanalene rundt batteriet eller ved å legge batteriet i bløt i kjølemediet for å fjerne varme. Væskekjøling har mange fordeler når det gjelder kjøleeffektivitet og energiforbruk, og har blitt hovedstrømmen innen batterivarmehåndtering. For tiden brukes væskekjøleteknologi på markedet, for eksempel i Audi A3 og Tesla Model S. Det er mange faktorer som påvirker effekten av væskekjøling, inkludert effekten av væskekjølerørets form, materiale, kjølemedium, strømningshastighet og trykkfall ved utløpet. Ved å ta antall løpere og forholdet mellom lengde og diameter på løperne som variabler, ble påvirkningen av disse strukturelle parametrene på systemets kjølekapasitet ved en utløpshastighet på 2 °C studert ved å endre arrangementet av løperinnløpene. Etter hvert som høydeforholdet øker, reduseres den maksimale temperaturen til litiumionbatteripakken, men antallet løpere øker til en viss grad, og temperaturfallet til batteriet blir også mindre.
Publisert: 07.04.2023
