Efficiënte technologie voor thermisch beheer van batterijen
Efficiënte technologie voor thermisch beheer van batterijen is cruciaal voor de veilige werking, lange levensduur en algehele kostenverlaging van lithium-ionbatterijen, en is van groot belang om de grootschalige toepassing van lithium-ionbatterijen te bevorderen. Deze review bespreekt in detail verschillende reguliere technologieën voor thermisch beheer van batterijen, namelijk luchtkoeling, vloeistofkoeling, nieuwe materiaalkoeling met faseverandering en thermo-elektrische koeltechnologieën.
De luchtkoelingstechnologie heeft een eenvoudige structuur, maar het is moeilijk om de consistentie van de kerntemperatuur van de batterij in het batterijpakket te waarborgen. Het is niet geschikt voor het koelen van grote lithium-ionbatterijen en wordt meer gebruikt in kleine vliegende elektrische apparatuur en low-end modellen. Het koeleffect van de vloeistofkoeltechnologie van de koelplaat is beter, maar er bestaat een risico op lekkage van koelvloeistof en de temperatuuruniformiteit moet verder worden verbeterd. Onderdompelingsvloeistofkoelingstechnologie heeft opmerkelijke koeling en uniforme temperatuureffecten, maar is duur en kan in de toekomst meer worden toegepast op energieopslagcentrales met hoge koelvereisten. Voor de meeste lithium-ion elektrische voertuigen is de goedkopere vloeistofkoeltechnologie met koelplaat een betere keuze.
Luchtkoeling wordt over het algemeen in twee soorten verdeeld: natuurlijke koeling en geforceerde koeling. Luchtstroom wordt gebruikt om de door de batterij gegenereerde warmte af te voeren en vervolgens de batterij af te koelen. Het heeft de voordelen van een eenvoudige structuur, lage kosten en geen vervuiling.
Natuurlijke koeling is een passieve koelmethode, waarbij vaak alleen luchtkanalen voor warmteafvoer hoeven te worden ontworpen, en wordt veel gebruikt in vroege lithium-ion elektrische voertuigen.
Vloeistofkoeling is een koeltechnologie die vloeistof als koelmedium gebruikt en de faseverandering of stroom van de koelvloeistof gebruikt om warmte uit te wisselen met de warmtegenererende componenten van het batterijsysteem. Het heeft de voordelen van snelle warmteafvoer en hoge koelefficiëntie. Over het algemeen is het verdeeld in directe vloeistofkoeling en indirecte vloeistofkoeling. De directe vloeistofkoeling koelvloeistof staat in direct contact met het verwarmingsapparaat, zoals de representatieve onderdompelingsvloeistofkoeling. De koelvloeistof van indirecte vloeistofkoeling komt niet direct in contact met het warmtegenererende apparaat, maar stroomt in specifieke componenten om de batterij indirect te koelen, zoals koelplaatvloeistofkoeling.
