Actualment, la contaminació global augmenta dia a dia. Les emissions d'escapament dels vehicles de combustible tradicional han agreujat la contaminació de l'aire i han augmentat les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle. La conservació d'energia i la reducció d'emissions s'han convertit en un tema clau de preocupació per a la comunitat internacional.HVCH). Els vehicles de nova energia ocupen una quota relativament alta en el mercat de l'automòbil a causa de la seva alta eficiència, energia elèctrica neta i no contaminant. Com a principal font d'energia dels vehicles elèctrics purs, les bateries de ions de liti s'utilitzen àmpliament a causa de la seva alta energia específica i la seva llarga vida útil.
Els ions de liti generaran molta calor durant el procés de funcionament i descàrrega, i aquesta calor afectarà seriosament el rendiment i la vida útil de la bateria d'ions de liti. La temperatura de funcionament de la bateria de liti és de 0 a 50 ℃, i la temperatura de funcionament òptima és de 20 a 40 ℃. L'acumulació de calor de la bateria per sobre dels 50 ℃ afectarà directament la vida útil de la bateria, i quan la temperatura de la bateria superi els 80 ℃, la bateria pot explotar.
Centrant-se en la gestió tèrmica de les bateries, aquest article resumeix les tecnologies de refrigeració i dissipació de calor de les bateries de ions de liti en estat de funcionament integrant diversos mètodes i tecnologies de dissipació de calor a nivell nacional i internacional. Centrant-se en la refrigeració per aire, la refrigeració líquida i la refrigeració per canvi de fase, es resolen el progrés actual de la tecnologia de refrigeració de bateries i les dificultats actuals de desenvolupament tècnic, i es proposen futurs temes de recerca sobre la gestió tèrmica de les bateries.
Refrigeració per aire
La refrigeració per aire consisteix a mantenir la bateria en l'entorn de treball i intercanviar calor a través de l'aire, incloent principalment la refrigeració per aire forçat (Escalfador d'aire PTC) i vent natural. Els avantatges de la refrigeració per aire són el baix cost, l'àmplia adaptabilitat i l'alta seguretat. Tanmateix, per a les bateries de ions de liti, la refrigeració per aire té una baixa eficiència de transferència de calor i és propensa a una distribució desigual de la temperatura de la bateria, és a dir, una mala uniformitat de la temperatura. La refrigeració per aire té certes limitacions a causa de la seva baixa capacitat calorífica específica, per la qual cosa cal equipar-la amb altres mètodes de refrigeració alhora. L'efecte de refrigeració de la refrigeració per aire està relacionat principalment amb la disposició de la bateria i l'àrea de contacte entre el canal de flux d'aire i la bateria. Una estructura de sistema de gestió tèrmica de bateries refrigerades per aire en paral·lel millora l'eficiència de refrigeració del sistema canviant la distribució de l'espaiat de la bateria en el sistema refrigerat per aire en paral·lel.
refrigeració líquida
La influència del nombre de rodets i la velocitat del flux en l'efecte de refredament
Refrigeració líquida (Escalfador de refrigerant PTC) s'utilitza àmpliament en la dissipació de calor de les bateries d'automòbils a causa del seu bon rendiment de dissipació de calor i la capacitat de mantenir una bona uniformitat de temperatura de la bateria. En comparació amb la refrigeració per aire, la refrigeració líquida té un millor rendiment de transferència de calor. La refrigeració líquida aconsegueix la dissipació de calor fent fluir el medi refrigerant pels canals al voltant de la bateria o submergint la bateria en el medi refrigerant per eliminar la calor. La refrigeració líquida té molts avantatges pel que fa a l'eficiència de refrigeració i el consum d'energia, i s'ha convertit en la principal font de gestió tèrmica de la bateria. Actualment, la tecnologia de refrigeració líquida s'utilitza al mercat, com ara l'Audi A3 i el Tesla Model S. Hi ha molts factors que afecten l'efecte de la refrigeració líquida, inclòs l'efecte de la forma del tub de refrigeració líquida, el material, el medi refrigerant, el cabal i la caiguda de pressió a la sortida. Prenent el nombre de conductes i la relació longitud-diàmetre dels conductes com a variables, es va estudiar la influència d'aquests paràmetres estructurals en la capacitat de refrigeració del sistema a una velocitat de descàrrega de 2 C canviant la disposició de les entrades dels conductes. A mesura que augmenta la relació d'alçada, la temperatura màxima de la bateria de ions de liti disminueix, però el nombre de corredors augmenta fins a cert punt i la caiguda de temperatura de la bateria també es fa menor.
Data de publicació: 07 d'abril de 2023
