Teknoloġija tal-Ġestjoni Termali tal-batterija tal-jone tal-litju
Il-batteriji tal-jone tal-litju jokkupaw pożizzjoni importanti fis-suq globali tal-enerġija u tal-batteriji tal-konsumatur, għalhekk it-teknoloġija tal-ġestjoni termali tagħhom dejjem irċeviet attenzjoni kbira fl-industrija. Dawn it-teknoloġiji jevolvu minn tkessiħ sempliċi mingħajr arja għal tkessiħ kompost, u kull teknoloġija għandha l-karatteristiċi u l-isfidi tagħha stess. It-teknoloġiji varji tat-tkessiħ huma introdotti hawn taħt fid-dettall.
tkessiħ bl-arja.
It-tkessiħ bl-arja jista 'jinqasam fi tkessiħ naturali passiv u tkessiħ sfurzat attiv. Iż-żewġ metodi jużaw il-fluss tal-arja biex jieħdu s-sħana ġġenerata mill-batterija biex jiksbu t-tkessiħ. Il-vantaġġi tiegħu jinkludu struttura sempliċi, prezz baxx, protezzjoni ambjentali u l-ebda tniġġis.
Tkessiħ naturali: Din hija teknoloġija ta 'tkessiħ passiv li teħtieġ biss id-disinn ta' katusi ta 'l-arja li tkessaħ. Per eżempju, il-karozza elettrika Nissan Leaf bikrija użat dan il-metodu ta 'tkessiħ. Madankollu, dan il-metodu huwa diffiċli biex jissodisfa l-ħtiġijiet effiċjenti tat-tkessiħ tal-batteriji tal-enerġija u jista 'jaffettwa l-ħajja tal-batterija.
Tkessiħ bl-arja sfurzata: Meta mqabbel mat-tkessiħ naturali, din it-teknoloġija żżid il-fluss tal-arja u ttejjeb l-effett tat-tkessiħ billi żżid fannijiet u tagħmir ieħor. Iżda jfisser ukoll żieda fil-ħoss u l-konsum tal-enerġija. Barra minn hekk, billi taġġusta l-forma tal-kanal tal-fluss tal-arja, l-effett tat-tkessiħ jista 'jitjieb aktar.
Teknoloġija tat-tkessiħ likwidu
It-tkessiħ likwidu juża likwidu li jkessaħ biex ibiddel is-sħana tal-batterija, u jxerred is-sħana b'mod effiċjenti u malajr. Din it-teknoloġija hija maqsuma f'tkessiħ likwidu dirett u tkessiħ likwidu indirett. Fit-tkessiħ likwidu dirett, il-likwidu li jkessaħ huwa f'kuntatt dirett mal-batterija, bħal tkessiħ likwidu ta 'immersjoni. It-tkessiħ likwidu indirett jikseb l-effett tat-tkessiħ permezz ta 'komponenti speċifiċi, bħal pjanċi li jkessħu.
Tkessiħ likwidu tal-pjanċa tat-tkessiħ
Meta mqabbel mat-tkessiħ tal-arja, it-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu tal-pjanċa tat-tkessiħ hija aktar effiċjenti, u l-pjanċi tat-tkessiħ huma l-aktar magħmula minn aluminju jew liga tal-aluminju, u l-ispiża hija relattivament baxxa. Id-direzzjoni ewlenija tar-riċerka hija li tottimizza l-istruttura u l-karatteristiċi tal-fluss tal-fluwidu tal-pjanċa tat-tkessiħ biex tissimplifika l-proċess tal-manifattura u ttejjeb l-effettività tagħha.
Riċerka reċenti ffukat fuq id-disinn tal-kanali tal-likwidu li jkessaħ u d-direzzjoni tal-fluss tal-likwidu li jkessaħ. Pereżempju, xi esperti ddisinjaw tip ġdid ta 'pjanċa tat-tkessiħ likwida bbażata fuq il-kanal tal-fluss tas-serpentina. Dan id-disinn ġdid jista 'jtejjeb ħafna l-effiċjenza tat-tkessiħ taħt ċerti kundizzjonijiet. Xi esperti fasslu wkoll pjanċa tat-tkessiħ tal-istruttura tax-xehda bbażata fuq batteriji kwadri. Dan id-disinn itejjeb l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana billi jżid kanali tat-tkessiħ. Dawn l-istudji kollha rrimarkaw li d-disinn raġonevoli tal-kanal tal-likwidu li jkessaħ u d-direzzjoni tal-fluss huma kritiċi għall-uniformità tat-temperatura. B'mod ġenerali, it-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu tal-pjanċa tat-tkessiħ hija pjuttost matura u użata ħafna f'varjetà ta 'tagħmir elettriku.
B'mod ġenerali, it-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu tal-pjanċa kiesħa hija effettiva ħafna għall-biċċa l-kbira tax-xenarji ta 'applikazzjoni. Il-materjali ewlenin tiegħu bħar-ram u l-aluminju għandhom proprjetajiet ta 'konduttività termali tajba u huma moderatament kost-effettivi, u jagħmluhom ideali għall-użu f'vetturi elettriċi jew tagħmir ieħor b'rekwiżiti għoljin ta' tkessiħ. F'applikazzjonijiet prattiċi, biex jiġu żgurati effetti ta 'tkessiħ ta' kwalità għolja, huwa meħtieġ li jiġu ddisinjati kanali ta 'tkessiħ xierqa u tagħżel materjali xierqa bbażati fuq it-tip u l-istruttura tal-batterija.
Tkessiħ likwidu tal-immersjoni
It-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni tgħaddas kompletament il-batterija u komponenti oħra li jiġġeneraw is-sħana fil-likwidu li jkessaħ. Meta mqabbel mat-tkessiħ tradizzjonali tal-arja, din it-teknoloġija tnaqqas il-konsum tal-ħoss u tal-enerġija, u tikkontrolla wkoll aħjar it-temperatura tal-batterija. Minkejja r-riżultati eċċellenti ta 'din it-teknoloġija, l-iżvantaġġ ewlieni tagħha huwa l-piż u l-volum relattivament kbar tas-sistema, li jillimitaw l-applikazzjoni tagħha fil-vetturi elettriċi. Iżda għal power stations fissi tal-ħażna tal-enerġija, din it-teknoloġija hija ideali.
It-tkessiħ tal-likwidu tal-immersjoni prinċipalment juża żejt iżolanti u likwidu fluworinat bħala likwidu li jkessaħ, għalkemm l-ispiża hija ogħla. Madankollu, ir-riċerka wriet li din it-teknoloġija tat-tkessiħ tista 'tiżgura li ż-żieda fit-temperatura medja tal-batterija ma taqbiżx il-5 gradi, u d-differenza fit-temperatura bejn iċ-ċelloli hija biss 2 gradi. Dan jgħin biex itejjeb il-ħajja tas-servizz u s-sigurtà tal-power stations tal-ħażna tal-enerġija.
Teknoloġija tat-tkessiħ tal-materjal tal-bidla fil-fażi
It-teknoloġija tal-ġestjoni termali tal-batterija bbażata fuq materjali tal-bidla fil-fażi (PCM) hija metodu innovattiv li jżomm il-batterija f'temperatura ottima billi juża l-karatteristiċi tal-ħażna u r-rilaxx tas-sħana tal-PCM. Il-vantaġġi ta 'dan l-approċċ huma diversi: ma jeħtieġ l-ebda enerġija addizzjonali, m'għandux partijiet li jiċċaqilqu, huwa manutenzjoni baxxa, u jagħmel xogħol tajjeb biex jiżgura temperatura uniformi tal-batterija.
Bħalissa, il-materjali PCM użati b'mod komuni fil-ġestjoni termali huma: Materjali organiċi bħal paraffini, alkani u aċidi organiċi.
Materjali inorganiċi bħal soluzzjonijiet milwiema, idrati tal-melħ u melħ imdewweb.
Materjali ewtektiċi
Madankollu, il-konduttività termali tal-PCM innifsu mhix għolja, għalhekk materjali oħra bħal fowm tar-ram, grafita estiża u nanopartiċelli huma ġeneralment miżjuda biex itejbu l-konduttività termali tagħha. Dan jista 'wkoll isolvi xi problemi fiżiċi tal-PCM, bħal problemi ta' fluwidità wara bidla fil-fażi.
Biex nifhmu dan b'mod aktar intuwittiv, nistgħu nirreferu għal xi riċerka reċenti. Pereżempju, xi esperti ħolqu materjal kompost ta 'bidla fil-fażi magħmul minn aċidu lauriku u xama' tal-paraffin flimkien ma 'grafita estiża. Dan il-materjal naqqas b'suċċess it-temperatura massima ta 'ċerta batterija għal 42.39 grad. Studji oħra wrew ukoll li l-effett tat-tkessiħ tal-PCM jista 'jissaħħaħ aktar meta kkombinat ma' metodi oħra ta 'tkessiħ, bħal tkessiħ bl-arja.
Teknoloġija tat-tkessiħ termoelettrika
It-tkessiħ termoelettriku huwa teknoloġija avvanzata ta 'tkessiħ attiva bbażata fuq l-effett Peltier. Fi kliem sempliċi, meta kurrent elettriku jgħaddi minn materjal speċifiku, jassorbi s-sħana fuq naħa waħda u jerħiha fuq in-naħa l-oħra, u joħloq effett ta 'tkessiħ. Il-vantaġġi ewlenin ta 'din it-teknoloġija jinkludu: ebda refriġeranti, konsum baxx ta' enerġija, start-up veloċi, stabbiltà tajba, ħsejjes baxxi u ebda partijiet li jiċċaqilqu. Iżda l-isfidi huma evidenti wkoll, bħal effiċjenza baxxa tat-tkessiħ u diffikultajiet fil-manifattura ta 'apparati kbar.
Ir-riċerkaturi wettqu numru kbir ta 'esperimenti sabiex jottimizzaw l-applikazzjoni ta' din it-teknoloġija fis-sistemi ta 'ġestjoni termali tal-batteriji. Pereżempju, xi esperti fasslu sistema li tgħaqqad pjanċi doppji tat-tkessiħ tas-silika b'malji tar-ram u tkessiħ bl-arja. Sabu li l-ħxuna tal-pjanċa tat-tkessiħ tas-silika hija relatata mal-prestazzjoni tat-temperatura tal-batterija, u 1.5mm ġie determinat li jkun l-aħjar ħxuna. Studju ieħor għaqqad it-tkessiħ termoelettriku ma 'tkessiħ likwidu, u esperimenti wrew li din il-kombinazzjoni tista' ttejjeb b'mod effettiv l-effett tat-tkessiħ.