Система жидкостного охлаждения для управления температурным режимом
литий-ионных аккумуляторных батарей
Развитие электромобилей значительно ускорилось в последние годы из-за растущей озабоченности по поводу потребления ископаемого топлива и выбросов углерода в выхлопных газах. Литий-ионные аккумуляторы в настоящее время являются наиболее широко используемым источником питания для электромобилей из-за их высокой плотности энергии, низкой скорости саморазряда, низких требований к обслуживанию, длительного срока службы, легкого веса и компактной конструкции. Однако на производительность литий-ионных аккумуляторов сильно влияет рабочая температура. Идеальный диапазон рабочих температур для литий-ионных аккумуляторов составляет от 25 до 40 градусов, а максимальная разница температур между различными батареями составляет менее 5 градусов. Работа в условиях низкой или высокой температуры приведет к снижению производительности батареи, сокращению срока ее службы и даже выходу из строя из-за перегрева. Поэтому для обеспечения безопасной и эффективной работы литий-ионных аккумуляторов очень необходима отличная система управления температурным режимом аккумуляторов (BTMS).
В соответствии с различными стратегиями охлаждения BTMS можно разделить на пассивную систему охлаждения, активную систему охлаждения и гибридную систему, сочетающую пассивную и активную системы. В пассивных системах охлаждения нет дополнительного энергопотребления, но они также не могут управлять системой охлаждения для изменения скорости охлаждения. Внедрение специальных материалов или конструкций для рассеивания тепла на поверхности литий-ионных аккумуляторов для достижения высоких возможностей теплопередачи между аккумулятором и внешней средой. Типичные примеры включают естественную конвекцию воздуха, материалы с фазовым переходом (PCM) и тепловые трубы.
Пассивное воздушное охлаждение имеет низкую охлаждающую способность и не подходит для охлаждения литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии. ПКМ способны накапливать и высвобождать большое количество энергии во время оттаивания, и в последние годы им уделяется все больше внимания. Основными преимуществами включения PCM в BTMS являются хорошая однородность температуры ячейки и гибкая геометрия. Однако низкая теплопроводность ПКМ снижает скорость рассеивания тепла аккумулятором, что представляет серьезную скрытую опасность в условиях высокоскоростного заряда-разряда. Поэтому очень важно разработать систему управления температурой батареи для электромобилей на новой энергии с отличными характеристиками рассеивания тепла.
