Thermisch beheersysteem voor batterijen, vloeistofkoeling en luchtkoeling
Momenteel zijn er twee reguliere methoden voor thermisch beheer voor lithiumbatterijeenheden: luchtkoeling en vloeistofkoeling. Veel ingenieurs bestuderen ook hybride manieren van faseveranderingsmaterialen en vloeistofkoeling of luchtkoeling, maar ze zijn nog niet volwassen. Luchtkoeling en vloeistofkoeling hebben elk hun eigen kenmerken. De dichtheid van antivries is 1,000 keer die van lucht, en de soortelijke warmte is 4 keer die van lucht. Daarom heeft vloeistofkoeling als warmtedrager, vergeleken met luchtkoeling, inherent de kenmerken van een groot warmtetransportvermogen, lage stromingsweerstand en een hoge warmte-uitwisselingsefficiëntie. Het wordt veel gebruikt in situaties waarin batterijpakketten een hoge energiedichtheid, hoge laad- en ontlaadsnelheden en grote veranderingen in de omgevingstemperatuur hebben. . Het vloeistofkoelsysteem kan in hoge mate worden geïntegreerd met het accupakket. Het is eenvoudig ter plaatse te installeren en neemt een klein oppervlak in beslag. U hoeft zich geen zorgen te maken over stof, waterdampcondensatie en andere problemen. Wanneer er tekenen zijn van thermische runaway, kan de vloeistofkoelingsoplossing vertrouwen op een grote stroom koelmedium om het batterijpakket te dwingen warmte af te voeren en de warmte te herverdelen tussen batterijmodules, wat de voortdurende verslechtering van thermische runaway snel kan tegengaan en het risico kan verminderen. van weggelopen.
Het luchtkoelsysteem heeft de kenmerken van een eenvoudig systeem, lage productiekosten en eenvoudige installatie. Er zijn nog steeds veel toepassingen in scenario's waarin de energiedichtheid van de batterij laag is en de laad- en ontlaadsnelheden laag zijn.
Vanuit het perspectief van koeleffect heeft luchtkoeling grotere voordelen dan vloeistofkoeling. De analyse is als volgt:
NR.1 Temperatuur van de accu
Bij dezelfde inlaattemperatuur en extreme windsnelheid en stroomsnelheid bedraagt de temperatuur van het vloeistofgekoelde accupakket 30-40 graden Celsius, terwijl de temperatuur van het luchtgekoelde accupakket 37-45 graden Celsius bedraagt. Vloeistofkoeling heeft een betere temperatuurstabiliteit.
Luchtafkoeling
Vloeistofkoeling
NR.2 Operationeel energieverbruik
Na experimenteel onderzoek heeft luchtkoeling een 2-3 keer hoger energieverbruik nodig om dezelfde gemiddelde batterijtemperatuur te bereiken dan vloeistofkoeling. De maximale temperatuur van het accupakket bij hetzelfde stroomverbruik is bij luchtkoeling 3-5 graden Celsius hoger dan bij vloeistofkoeling. Vloeistofkoeling verbruikt minder stroom.
NO.3 Risico op thermische overstroming van de batterij
Vanwege de specifieke warmtecapaciteit van lucht is de convectiewarmteoverdrachtscoëfficiënt klein en andere factoren, de warmteoverdrachtsefficiëntie van de luchtkoelingstechnologie van de batterij is laag, de warmteontwikkeling van de batterij neemt toe, wat zal leiden tot een hoge batterijtemperatuur, er bestaat een risico op thermische Weglopen; Een vloeistofkoelsysteem kan het risico op thermische overstroming van de batterij aanzienlijk verminderen.
