Termisk hantering för EV-batteri
New energy vehicle är ett projekt som stöds av Kina. Det har utvecklats snabbt de senaste åren. Hela fordonstekniken och deltekniken för elfordon förnyas också ständigt, och nya tekniker och processer introduceras ständigt. Inom området för värmeavledning ligger nyckelpunkten för värmeavledning av elfordon i värmeavledningen av batteripaket och styrenheter. Att göra ett bra jobb i termisk design av dessa två delar är också en nödvändig garanti för stabil drift av elfordon.
Säker drift av batterier beror mycket på omgivningens temperatur. Arbetstemperaturen för litiumbatterier är 0-50 grader och den optimala arbetstemperaturen är 20-40 grader. Om temperaturen överstiger 50 grader kommer värmeackumuleringen av batteripaketet direkt att påverka batteriets livslängd. När batteritemperaturen överstiger 80 grader kan det få batteripaketet att explodera. År 2023. Försäljningsvolymen för elfordon i Kina är så hög som 9,4 miljoner enheter. Därför, för att minska förekomsten av sociala säkerhetsolyckor, är den termiska hanteringsdesignen av batterier, som är kärnkomponenterna i elfordon, särskilt viktig.
Batteriets termiska hanteringssystem inkluderar aktiva och passiva lägen, och aktiv termisk hantering inkluderar luftkylning, vätskekylning och kylmedelskylning; Passiv värmehantering inkluderar naturlig kylning, värmerörskylning och fasförändringsmaterial. Den termiska hanteringstekniken för litiumbatterier inkluderar huvudsakligen fyra typer: luftkylning, vätskekylning, värmerörskylning och fasförändringskylning.
Luftkylning använder luft som en värmeväxlingsbärare för att kontrollera och distribuera den interna temperaturen i batterisystemet. Enligt värmeavlednings- och ventilationsmetoderna kan luftkylning delas upp i serieventilation och parallell ventilation. Luftkylningsteknik har nackdelar som låg värmeledningsförmåga och dålig kontrolleffekt på enhetligheten i batteripaketets temperatur. På grund av trenden med utveckling av hög energitäthet i kraftlitiumbatterier, blir luftkylning gradvis svår att uppfylla kraven för termisk hanteringsteknik.
Vätskekylning använder kylvätska som en värmeväxlingsbärare för att kontrollera och fördela den interna temperaturen i batterisystemet. Detta system använder vanligtvis vattenpumpar och rörledningar för att slutföra flödet av kylvätska i batterisystemet. Vätskekylning har fördelar som hög kyleffektivitet, hög värmeledningsförmåga och kan förbättra batteripaketets temperaturkonsistens. Vätskeläckage kan dock orsaka batterikortslutning, så höga tätningskrav krävs för vätskekylning, vilket är en säkerhetsfråga vid vätskekylning. Samtidigt kommer vätskekylning att öka vikten på hela litiumbatterisystemet, vilket inte bidrar till den lätta trenden med kraftlitiumbatterier.
Värmerörskylning är ett värmeledningssystem som använder fasförändring för att uppnå värmeledning. Värmeröret består av en förångningsdel, en isoleringsdel och en kondensationsdel. Mediet inuti den förseglade luftkanalen kommer att absorbera värmen som genereras av batteriet under förångningssteget och sedan överföra värmen till den yttre miljön genom kondensationssektionen, vilket uppnår effekten av att snabbt kyla batteripaketet.
Fasförändringsmaterial är material som kan ändra sitt fysiska tillstånd inom ett visst temperaturområde. Fasbyteskylning har fördelarna med snabb värmeavledning, hög temperaturjämnhet och lågtemperaturisolering. Det kan också förbättra de fysikaliska och kemiska egenskaperna genom att kombinera fasförändringsmaterial med andra material beroende på typen av fasförändringsmaterial. Användningen av fasförändringsmaterial för kylning kan minska utrymmet som upptas av batterisystemet utan att förbruka ytterligare energi från batteriet. Men det finns också nackdelar som låg värmeledningsförmåga och lätt läckage. Om fasbyteskylning kombineras med andra termiska hanteringsmetoder för att i tid avleda värmen som absorberas av fasförändringsmaterial till den yttre miljön, kan kyleffekten av fasförändringsmaterial utnyttjas på ett hållbart sätt.
För närvarande, i iterationen av elfordon, är teknisk innovation inom batterivärmehantering alltid placerad i en mycket viktig position. I framtiden kommer termiska hanteringssystem för elfordonsbatterier kontinuerligt att slå igenom i flera aspekter, inklusive förbättrad effektivitet, minskade kostnader och förbättrad intelligens.
