Kapalinový chladicí systém pro řízení teploty
Lithium-iontových baterií
Vývoj elektrických vozidel se v posledních letech výrazně zrychlil kvůli rostoucím obavám ze spotřeby fosilních paliv a emisí uhlíku z výfuku. Lithium-iontové baterie jsou v současnosti nejrozšířenějším zdrojem energie pro elektromobily díky jejich vysoké hustotě energie, nízkému samovybíjení, nízkým nárokům na údržbu, dlouhé životnosti, nízké hmotnosti a kompaktní konstrukci. Výkon Li-ion baterií je však značně ovlivněn provozní teplotou. Ideální rozsah provozních teplot pro lithium-iontové baterie je 25 až 40 stupňů a maximální teplotní rozdíl mezi různými bateriemi je menší než 5 stupňů. Práce v prostředí s nízkou nebo vysokou teplotou povede ke snížení výkonu baterie, zkrácení životnosti a dokonce i tepelnému úniku. Proto je pro zajištění bezpečného a efektivního provozu lithium-iontových baterií velmi nezbytný vynikající systém řízení teploty baterií (BTMS).
Podle různých strategií chlazení lze BTMS rozdělit na pasivní chladicí systém, aktivní chladicí systém a hybridní systém kombinující pasivní a aktivní. V pasivních chladicích systémech nedochází k žádné další spotřebě energie, ale také nemohou ovládat chladicí systém za účelem změny rychlosti chlazení. Implementujte speciální materiály nebo struktury pro odvod tepla na povrch lithium-iontových baterií, abyste dosáhli vysokých schopností přenosu tepla mezi baterií a vnějším prostředím. Mezi typické příklady patří přirozená konvekce vzduchu, materiály s fázovou změnou (PCM) a tepelné trubice.
Pasivní vzduchové chlazení má nízkou chladicí kapacitu a není vhodné pro chlazení Li-ion baterií s vysokou hustotou energie. PCM jsou schopny ukládat a uvolňovat velké množství energie během rozmrazování a v posledních letech jim je věnována zvýšená pozornost. Hlavní výhody začlenění PCM do BTMS jsou dobrá rovnoměrnost teploty buněk a flexibilní geometrie. Nízká tepelná vodivost PCM však brání rychlosti rozptylu tepla baterie, což představuje vážná skrytá nebezpečí za podmínek vysokorychlostního nabíjení-vybíjení. Proto je velmi důležité vyvinout systém tepelného managementu baterie pro nová energetická elektrická vozidla s vynikajícím výkonem odvádění tepla.
