Trenutno globalno zagađenje raste iz dana u dan. Ispušne emisije iz vozila na tradicionalna goriva pogoršale su onečišćenje zraka i povećale globalne emisije stakleničkih plinova. Ušteda energije i smanjenje emisija postali su ključno pitanje od interesa za međunarodnu zajednicu.HVCH). Vozila na novu energiju zauzimaju relativno visok udio na automobilskom tržištu zbog svoje visokoučinkovite, čiste i nezagađujuće električne energije. Kao glavni izvor energije za čisto električna vozila, litij-ionske baterije se široko koriste zbog svoje visoke specifične energije i dugog vijeka trajanja.
Litij-ionska baterija će tijekom rada i pražnjenja generirati puno topline, a ta toplina će ozbiljno utjecati na radne performanse i vijek trajanja litij-ionske baterije. Radna temperatura litijeve baterije je 0~50 ℃, a najbolja radna temperatura je 20~40 ℃. Akumulacija topline u baterijskom paketu iznad 50 ℃ izravno će utjecati na vijek trajanja baterije, a kada temperatura baterije prijeđe 80 ℃, baterijski paket može eksplodirati.
Fokusirajući se na upravljanje toplinom baterija, ovaj rad sažima tehnologije hlađenja i odvođenja topline litij-ionskih baterija u radnom stanju integrirajući različite metode i tehnologije odvođenja topline u zemlji i inozemstvu. Fokusirajući se na hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom i hlađenje promjenom faze, rješava se trenutni napredak tehnologije hlađenja baterija i trenutne poteškoće u tehničkom razvoju te se predlažu buduće istraživačke teme o upravljanju toplinom baterija.
Zračno hlađenje
Zračno hlađenje služi za održavanje baterije u radnom okruženju i izmjenu topline putem zraka, uglavnom uključujući prisilno hlađenje zrakom (PTC grijač zraka) i prirodni vjetar. Prednosti zračnog hlađenja su niska cijena, široka prilagodljivost i visoka sigurnost. Međutim, kod litij-ionskih baterijskih paketa, hlađenje zrakom ima nisku učinkovitost prijenosa topline i sklono je neravnomjernoj raspodjeli temperature baterijskog paketa, odnosno slaboj ujednačenosti temperature. Hlađenje zrakom ima određena ograničenja zbog niskog specifičnog toplinskog kapaciteta, pa ga je potrebno istovremeno opremiti drugim metodama hlađenja. Učinak hlađenja zrakom uglavnom je povezan s rasporedom baterije i kontaktnom površinom između kanala za protok zraka i baterije. Paralelna struktura sustava toplinskog upravljanja baterijom hlađenom zrakom poboljšava učinkovitost hlađenja sustava promjenom raspodjele razmaka između baterija u paralelnom sustavu hlađenom zrakom.
hlađenje tekućinom
Utjecaj broja cijevi i brzine protoka na učinak hlađenja
Hlađenje tekućinom (PTC grijač rashladne tekućine) se široko koristi u odvođenju topline automobilskih akumulatora zbog dobrih performansi odvođenja topline i sposobnosti održavanja dobre ujednačenosti temperature akumulatora. U usporedbi s hlađenjem zrakom, tekuće hlađenje ima bolje performanse prijenosa topline. Tekućinsko hlađenje postiže odvođenje topline protokom rashladnog medija u kanalima oko akumulatora ili namakanjem akumulatora u rashladnom mediju radi odvođenja topline. Tekućinsko hlađenje ima mnoge prednosti u smislu učinkovitosti hlađenja i potrošnje energije te je postalo glavni trend upravljanja toplinom akumulatora. Trenutno se tehnologija tekućeg hlađenja koristi na tržištu, kao što su Audi A3 i Tesla Model S. Postoje mnogi čimbenici koji utječu na učinak tekućeg hlađenja, uključujući učinak oblika cijevi za tekuće hlađenje, materijala, rashladnog medija, brzine protoka i pada tlaka na izlazu. Uzimajući broj cijevi i omjer duljine i promjera cijevi kao varijable, proučavan je utjecaj ovih strukturnih parametara na kapacitet hlađenja sustava pri brzini pražnjenja od 2 °C promjenom rasporeda ulaza cijevi. Kako se omjer visine povećava, maksimalna temperatura litij-ionske baterije se smanjuje, ali se broj trkača do određene mjere povećava, a pad temperature baterije također postaje manji.
Vrijeme objave: 07.04.2023.
