Наразі глобальне забруднення зростає день у день. Викиди вихлопних газів від транспортних засобів, що працюють на традиційному паливі, посилили забруднення повітря та збільшили глобальні викиди парникових газів. Енергозбереження та скорочення викидів стали ключовим питанням, що турбує міжнародну спільноту.ХВЧ). Автомобілі на нових джерелах енергії займають відносно високу частку на автомобільному ринку завдяки своїй високоефективній, чистій та не забруднюючій довкілля електричній енергії. Як основне джерело живлення для повністю електричних транспортних засобів, літій-іонні акумулятори широко використовуються завдяки своїй високій питомій енергії та тривалому терміну служби.
Літій-іонний акумулятор виділяє багато тепла під час роботи та розрядки, і це тепло серйозно впливає на робочі характеристики та термін служби літій-іонного акумулятора. Робоча температура літієвої батареї становить від 0 до 50 ℃, а найкраща робоча температура — від 20 до 40 ℃. Накопичення тепла в акумуляторній батареї при температурі вище 50 ℃ безпосередньо впливає на термін служби акумулятора, а коли температура акумулятора перевищує 80 ℃, акумуляторна батарея може вибухнути.
Зосереджуючись на термічному управлінні акумуляторами, ця стаття узагальнює технології охолодження та тепловіддачі літій-іонних акумуляторів у робочому стані, інтегруючи різні методи та технології тепловіддачі, що використовуються в країні та за кордоном. Зосереджуючись на повітряному охолодженні, рідинному охолодженні та охолодженні з фазовим переходом, розглядається сучасний прогрес у технології охолодження акумуляторів та поточні труднощі технічного розвитку, а також пропонуються майбутні теми досліджень щодо термічного управління акумуляторами.
Повітряне охолодження
Повітряне охолодження призначене для підтримки акумулятора в робочому середовищі та обміну теплом через повітря, головним чином включаючи примусове повітряне охолодження (Повітряний нагрівач PTC) та природний вітер. Перевагами повітряного охолодження є низька вартість, широка адаптивність та висока безпека. Однак, для літій-іонних акумуляторних блоків повітряне охолодження має низьку ефективність теплопередачі та схильне до нерівномірного розподілу температури в акумуляторному блоці, тобто поганої однорідності температури. Повітряне охолодження має певні обмеження через низьку питому теплоємність, тому його необхідно одночасно оснащувати іншими методами охолодження. Охолоджувальний ефект повітряного охолодження головним чином пов'язаний з розташуванням акумулятора та площею контакту між каналом повітряного потоку та акумулятором. Паралельна структура системи теплового управління акумулятором з повітряним охолодженням покращує ефективність охолодження системи, змінюючи розподіл відстані між акумуляторами в паралельній системі з повітряним охолодженням.
рідинне охолодження
Вплив кількості бігунків та швидкості потоку на ефект охолодження
Рідинне охолодження (Підігрівач охолоджувальної рідини PTC) широко використовується для тепловіддачі автомобільних акумуляторів завдяки хорошій продуктивності тепловіддачі та здатності підтримувати рівномірність температури акумулятора. Порівняно з повітряним охолодженням, рідинне охолодження має кращу теплопередачу. Рідинне охолодження досягає тепловіддачі шляхом протікання охолоджувального середовища в каналах навколо акумулятора або шляхом замочування акумулятора в охолоджувальному середовищі для відведення тепла. Рідинне охолодження має багато переваг з точки зору ефективності охолодження та споживання енергії, і стало основним способом управління температурою акумуляторів. Наразі технологія рідинного охолодження використовується на ринку, наприклад, в Audi A3 та Tesla Model S. Існує багато факторів, які впливають на ефект рідинного охолодження, включаючи вплив форми трубки рідинного охолодження, матеріалу, охолоджувального середовища, швидкості потоку та перепаду тиску на виході. Беручи кількість трубочок та співвідношення довжини до діаметра трубочок як змінні, вплив цих структурних параметрів на охолоджувальну здатність системи при швидкості розряду 2 °C було досліджено шляхом зміни розташування вхідних отворів трубочок. Зі збільшенням коефіцієнта висоти максимальна температура літій-іонного акумулятора зменшується, але кількість бігунів певною мірою збільшується, а падіння температури акумулятора також зменшується.
Час публікації: 07 квітня 2023 р.
