Attualmente, l’inquinamento globale aumenta di giorno in giorno.Le emissioni di gas di scarico dei veicoli a carburante tradizionale hanno aggravato l’inquinamento atmosferico e aumentato le emissioni globali di gas serra.Il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni sono diventati una questione fondamentale che preoccupa la comunità internazionale(HVCH).I veicoli a nuova energia occupano una quota relativamente elevata nel mercato automobilistico grazie alla loro energia elettrica ad alta efficienza, pulita e non inquinante.Come principale fonte di energia dei veicoli elettrici puri, le batterie agli ioni di litio sono ampiamente utilizzate per la loro elevata energia specifica e la lunga durata.
Gli ioni di litio genereranno molto calore durante il funzionamento e lo scaricamento e questo calore influenzerà seriamente le prestazioni di lavoro e la durata della batteria agli ioni di litio.La temperatura di funzionamento della batteria al litio è 0~50 ℃ e la temperatura di funzionamento migliore è 20~40 ℃.L'accumulo di calore del pacco batteria superiore a 50 ℃ influirà direttamente sulla durata della batteria e quando la temperatura della batteria supera 80 ℃, il pacco batteria potrebbe esplodere.
Concentrandosi sulla gestione termica delle batterie, questo documento riassume le tecnologie di raffreddamento e dissipazione del calore delle batterie agli ioni di litio in stato di funzionamento integrando vari metodi e tecnologie di dissipazione del calore in patria e all'estero.Concentrandosi sul raffreddamento ad aria, sul raffreddamento a liquido e sul raffreddamento a cambiamento di fase, vengono risolti gli attuali progressi della tecnologia di raffreddamento delle batterie e le attuali difficoltà di sviluppo tecnico e vengono proposti argomenti di ricerca futuri sulla gestione termica delle batterie.
Aria condizionata
Il raffreddamento ad aria serve a mantenere la batteria nell'ambiente di lavoro e a scambiare calore attraverso l'aria, includendo principalmente il raffreddamento ad aria forzata (Riscaldatore d'aria PTC) e vento naturale.I vantaggi del raffreddamento ad aria sono il basso costo, l’ampia adattabilità e l’elevata sicurezza.Tuttavia, per i pacchi batteria agli ioni di litio, il raffreddamento ad aria ha una bassa efficienza di trasferimento del calore ed è soggetto a una distribuzione non uniforme della temperatura del pacco batteria, ovvero a una scarsa uniformità della temperatura.Il raffreddamento ad aria presenta alcune limitazioni a causa della sua bassa capacità termica specifica, quindi deve essere dotato contemporaneamente di altri metodi di raffreddamento.L'effetto di raffreddamento del raffreddamento ad aria è legato principalmente alla disposizione della batteria e all'area di contatto tra il canale del flusso d'aria e la batteria.La struttura del sistema di gestione termica della batteria raffreddata ad aria in parallelo migliora l'efficienza di raffreddamento del sistema modificando la distribuzione della spaziatura del pacco batterie nel sistema raffreddato ad aria in parallelo.
raffreddamento a liquido
L'influenza del numero di canali e della velocità del flusso sull'effetto di raffreddamento
Raffreddamento a liquido (Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC) è ampiamente utilizzato nella dissipazione del calore delle batterie delle automobili grazie alle sue buone prestazioni di dissipazione del calore e alla capacità di mantenere una buona uniformità di temperatura della batteria.Rispetto al raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido offre prestazioni di trasferimento del calore migliori.Il raffreddamento a liquido ottiene la dissipazione del calore facendo scorrere il mezzo di raffreddamento nei canali attorno alla batteria o immergendo la batteria nel mezzo di raffreddamento per eliminare il calore.Il raffreddamento a liquido presenta numerosi vantaggi in termini di efficienza di raffreddamento e consumo energetico ed è diventato la soluzione principale nella gestione termica delle batterie.Attualmente, la tecnologia di raffreddamento a liquido viene utilizzata sul mercato di Audi A3 e Tesla Model S. Ci sono molti fattori che influenzano l'effetto del raffreddamento a liquido, incluso l'effetto della forma del tubo di raffreddamento a liquido, del materiale, del mezzo di raffreddamento, della portata e della pressione cadere alla presa.Prendendo come variabili il numero di canali e il rapporto lunghezza/diametro dei canali, è stata studiata l'influenza di questi parametri strutturali sulla capacità di raffreddamento del sistema con una velocità di scarico di 2 C modificando la disposizione degli ingressi dei canali.All'aumentare del rapporto di altezza, la temperatura massima della batteria agli ioni di litio diminuisce, ma il numero di corridori aumenta in una certa misura e anche il calo di temperatura della batteria diminuisce.
Orario di pubblicazione: 07-apr-2023
