Effiziente Batterie-Wärmemanagement-Technologie
Eine effiziente Batterie-Wärmemanagementtechnologie ist für den sicheren Betrieb, die lange Lebensdauer und die Gesamtkostenreduzierung von Lithium-Ionen-Batterien von entscheidender Bedeutung und von großer Bedeutung für die Förderung der großflächigen Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien. In diesem Aufsatz werden mehrere gängige Batterie-Wärmemanagementtechnologien im Detail besprochen, nämlich Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung, neuartige Phasenwechselmaterialkühlung und thermoelektrische Kühltechnologien.
Die Luftkühlungstechnologie hat einen einfachen Aufbau, es ist jedoch schwierig, die Konstanz der Batteriekerntemperatur im Batteriepaket sicherzustellen. Es eignet sich nicht für die Kühlung großer Lithium-Ionen-Akkus und wird eher in kleinen fliegenden Elektrogeräten und Low-End-Modellen eingesetzt. Die Kühlwirkung der Kühlplatten-Flüssigkeitskühlungstechnologie ist besser, es besteht jedoch die Gefahr eines Kühlmittelaustritts und die Temperaturgleichmäßigkeit muss weiter verbessert werden. Die Immersions-Flüssigkeitskühlungstechnologie bietet bemerkenswerte Kühl- und gleichmäßige Temperatureffekte, ist jedoch teuer und wird in Zukunft möglicherweise eher für Energiespeicherkraftwerke mit hohem Kühlbedarf eingesetzt. Für die meisten Lithium-Ionen-Elektrofahrzeuge ist die kostengünstigere Kühlplatten-Flüssigkeitskühlungstechnologie die bessere Wahl.
Die Luftkühlung wird im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt: natürliche Kühlung und erzwungene Kühlung. Der Luftstrom wird verwendet, um die von der Batterie erzeugte Wärme abzuleiten und die Batterie anschließend zu kühlen. Es bietet die Vorteile einer einfachen Struktur, geringer Kosten und keiner Umweltverschmutzung.
Natürliche Kühlung ist eine passive Kühlmethode, bei der häufig nur Luftkanäle zur Wärmeableitung entworfen werden müssen und die in frühen Lithium-Ionen-Elektrofahrzeugen weit verbreitet ist.
Bei der Flüssigkeitskühlung handelt es sich um eine Kühltechnologie, die Flüssigkeit als Kühlmedium verwendet und den Phasenwechsel bzw. Fluss der Kühlflüssigkeit nutzt, um Wärme mit den wärmeerzeugenden Komponenten des Batteriesystems auszutauschen. Es bietet die Vorteile einer schnellen Wärmeableitung und einer hohen Kühleffizienz. Im Allgemeinen wird in direkte Flüssigkeitskühlung und indirekte Flüssigkeitskühlung unterteilt. Das direkte Flüssigkeitskühlungskühlmittel steht in direktem Kontakt mit der Heizvorrichtung, beispielsweise der repräsentativen Immersionsflüssigkeitskühlung. Die Kühlflüssigkeit der indirekten Flüssigkeitskühlung berührt das wärmeerzeugende Gerät nicht direkt, sondern fließt in bestimmte Komponenten, um die Batterie indirekt zu kühlen, beispielsweise durch die Flüssigkeitskühlung der Kühlplatte.
