För närvarande ökar den globala föroreningen dag för dag. Avgasutsläpp från traditionella bränslefordon har förvärrat luftföroreningarna och ökat de globala utsläppen av växthusgaser. Energibesparing och utsläppsminskning har blivit en central fråga för det internationella samfundet.HVCH). Nya energifordon har en relativt hög andel av fordonsmarknaden tack vare sin högeffektiva, rena och icke-förorenande elektriska energi. Som den huvudsakliga kraftkällan för rena elfordon används litiumjonbatterier i stor utsträckning på grund av sin höga specifika energi och långa livslängd.
Litiumjonbatterier genererar mycket värme under drift och urladdning, och denna värme kommer allvarligt att påverka litiumjonbatteriets prestanda och livslängd. Litiumbatteriets arbetstemperatur är 0~50 ℃, och den bästa arbetstemperaturen är 20~40 ℃. Värmeackumulering i batteriet över 50 ℃ kommer direkt att påverka batteriets livslängd, och när batteritemperaturen överstiger 80 ℃ kan batteriet explodera.
Med fokus på värmehantering av batterier sammanfattar denna artikel kylnings- och värmeavledningsteknikerna för litiumjonbatterier i drift genom att integrera olika värmeavledningsmetoder och -tekniker i hemlandet och utomlands. Med fokus på luftkylning, vätskekylning och fasomvandlingskylning analyseras de nuvarande framstegen inom batterikylningsteknik och aktuella tekniska utvecklingssvårigheter, och framtida forskningsämnen om värmehantering av batterier föreslås.
Luftkylning
Luftkylning är till för att hålla batteriet i arbetsmiljön och utbyta värme genom luften, främst inklusive forcerad luftkylning (PTC-luftvärmare) och naturlig vind. Fördelarna med luftkylning är låg kostnad, bred anpassningsförmåga och hög säkerhet. För litiumjonbatterier har dock luftkylning låg värmeöverföringseffektivitet och är benägen för ojämn temperaturfördelning i batteripaketet, det vill säga dålig temperaturjämnhet. Luftkylning har vissa begränsningar på grund av sin låga specifika värmekapacitet, så den måste utrustas med andra kylmetoder samtidigt. Kyleffekten av luftkylning är huvudsakligen relaterad till batteriets arrangemang och kontaktytan mellan luftflödeskanalen och batteriet. En parallell luftkyld batterivärmehanteringssystemstruktur förbättrar systemets kyleffektivitet genom att ändra batteriavståndsfördelningen i batteripaketet i det parallella luftkylda systemet.
vätskekylning
Antalet löprör och flödeshastighetens inverkan på kyleffekten
Vätskekylning (PTC-kylvärmare) används ofta för värmeavledning från bilbatterier på grund av dess goda värmeavledningsprestanda och förmågan att bibehålla en god temperaturjämnhet i batteriet. Jämfört med luftkylning har vätskekylning bättre värmeöverföringsprestanda. Vätskekylning uppnår värmeavledning genom att kylmediet flödar i kanalerna runt batteriet eller genom att batteriet blötläggs i kylmediet för att avlägsna värme. Vätskekylning har många fördelar när det gäller kyleffektivitet och energiförbrukning och har blivit mainstream inom batterivärmehantering. För närvarande används vätskekylningsteknik på marknaden, såsom Audi A3 och Tesla Model S. Det finns många faktorer som påverkar effekten av vätskekylning, inklusive effekten av vätskekylrörets form, material, kylmedium, flödeshastighet och tryckfall vid utloppet. Med antalet löpare och löparnas längd-till-diameter-förhållande som variabler studerades inverkan av dessa strukturella parametrar på systemets kylkapacitet vid en utloppshastighet på 2 C genom att ändra arrangemanget av löparnas inlopp. När höjdförhållandet ökar minskar litiumjonbatteriets maximala temperatur, men antalet löpare ökar till en viss grad, och batteriets temperaturfall blir också mindre.
Publiceringstid: 7 april 2023
