Technologie tepelného managementu lithium-iontových baterií
Lithium-iontové baterie, jako hlavní baterie na globálním poli napájecích a spotřebitelských baterií, přitahovaly velkou pozornost při vývoji své technologie tepelného managementu. Raný systém řízení teploty lithium-iontových baterií byl relativně jednoduchý, hlavně díky chlazení přirozeným prouděním, tedy pasivním chlazením vzduchem. Později přibyly ventilátory pro urychlení proudění vzduchu nebo se využíval zásobník studeného vzduchu pro chlazení vzduchu v předstihu, tedy aktivní chlazení vzduchu. Chladicí účinek se zlepšil, ale hluk byl hlasitý a rovnoměrnost teploty nebyla dobrá. K vyřešení tohoto problému výzkumníci vynalezli technologii chlazení kapalinou, včetně chlazení chladicí desky kapalinou a imerzního kapalinového chlazení. Mezi nimi je technologie chlazení chladicích desek relativně vyspělá a má dobrý chladicí účinek, ale je náchylná k problémům, jako je únik chladicí kapaliny, což může způsobit bezpečnostní rizika. Imerzní kapalinové chlazení je chladicí technologie, která se v posledních letech rychle rozvíjí. Chladicí účinek je zřejmý, ale má vysoké požadavky na chladicí kapalinu. Technologie chlazení s fázovou změnou (PCM) a termoelektrický chladič (TEC) jsou nové technologie chlazení vyvinuté v posledních letech, které nemají žádné pohyblivé části a jednoduchou konstrukci, ale nízkou účinnost chlazení. Celkově mají technologie chlazení v této fázi výhody a nevýhody. Obecně je nutné zkombinovat dvě nebo více chladicích technologií pro provádění složeného chlazení na baterii.
PTC ohřívač vzduchu
Chlazení vzduchem se obecně dělí na dva typy: přirozené chlazení a nucené chlazení. Proudění vzduchu se používá k odvádění tepla generovaného baterií a následnému chlazení baterie. Má výhody jednoduché konstrukce, nízkých nákladů a žádného znečištění.
Přirozené chlazení je pasivní způsob chlazení, který často vyžaduje pouze návrh potrubí chladicího vzduchu. Byl široce používán v raných lithium-iontových elektrických vozidlech. Přirozené chlazení vzduchem je však obtížné pokrýt potřeby chlazení jeho napájecích baterií. Proto, aby byla zajištěna dlouhá životnost špičkových rychlonabíjecích elektrických vozidel, je nutné nakonfigurovat efektivnější systém tepelného managementu. Chlazení nuceným vzduchem je technologie aktivního chlazení vzduchem, která zlepšuje přenos tepla pomocí vnější energie k podpoře proudění vzduchu. V současné době je v oblasti elektrických letových zařízení stále primární volbou chladicí technologie chlazení vzduchem. Ve srovnání s technologií chlazení kapalinou je technologie chlazení vzduchem lehčí, nezvyšuje hmotnost letového vybavení a má nižší spotřebu energie.
PTC ohřívač chladicí kapaliny
Kapalinové chlazení je technologie chlazení, která využívá kapalinu jako chladicí médium a využívá fázovou změnu nebo proudění chladicí kapaliny k výměně tepla s teplo generujícími součástmi bateriového systému. Má výhody rychlého odvodu tepla a vysoké účinnosti chlazení. Obecně se dělí na přímé kapalinové chlazení a nepřímé kapalinové chlazení. Chladivo pro přímé chlazení kapalinou je v přímém kontaktu s topným zařízením, jako je reprezentativní ponorné kapalinové chlazení. Chladicí kapalina nepřímého kapalinového chlazení není v přímém kontaktu se zařízením generujícím teplo, ale proudí ve specifických součástech, aby nepřímo chladila baterii, jako je chlazení chladicí desky kapalinou.
