Bakgrunnur

Rafhlöðuhitadreifingartækni, einnig kölluð kælitækni, er í meginatriðum varmaskiptaferli sem dregur úr innra hitastigi rafhlöðunnar með því að flytja varma frá rafhlöðunni til ytra umhverfisins í gegnum kælimiðil. Hún er nú notuð í stórum stíl í rafhlöðum , sem og rafhlöður fyrir orkugeymi, sérstaklega þær úr ESS ílátum. Li-ion rafhlöður eru eins viðkvæmar fyrir hitastigi og efnahvarfahvatar í raunverulegri notkun. Þess vegna er tilgangurinn með hitaleiðni að veita viðeigandi vinnuhitastig fyrir rafhlöðuna.Þegar hitastig Li-ion rafhlöðunnar er of hátt mun röð hliðarviðbragða eins og niðurbrot á fastri raflausnviðmótfilmu (SEI filmu) eiga sér stað inni í rafhlöðunni, sem hefur mikil áhrif á endingu rafhlöðunnarhringrás. Hins vegar, þegar hitastigið er of lágt, mun afköst rafhlöðunnar eldast hraðar og hætta er á litíumúrkomu,semleiða til hraðminnkandi losunargetu og takmarkaðrar frammistöðu á köldum svæðum. Hvað's meira, hitamunur milli stakra frumna í einingunni er einnig þáttur sem ætti ekki að hunsa. Hitamunurfyrir utanákveðið svið mun leiða til ójafnvægis innri hleðslu og afhleðslu, sem leiðir til fráviks á afkastagetu. Að auki mun hitastigsmunurinn einnig leiða til aukningar á hitamyndunarhraða frumanna nálægt álagspunktinum, sem leiðir til bilunar í rafhlöðu.

Eins og er, samkvæmt hitaflutningsmiðlinum, eru til hlutfallsleg þroskuð hitaleiðnikerfi eins ogloftkælting, fljótandi-kalduring, og fasabreytingarefniskælingu.

Loft flottingtækni

Loftkælingartækni er mest notaða aðferðin við rafhlöðukælingu.

Í sumum miðlungs- og háhraðavörum, vegna mikils hleðslu- og afhleðslustraums, er ekki hægt að dreifa hitanum inni í einingunni hratt og á áhrifaríkan hátt með náttúrulegri kælingu eingöngu, þar sem það mun auðveldlega valda hitauppsöfnuninni og hafa áhrif á líftíma frumanna. . Þess vegna er þvinguð loftkælingaraðferðin hentugri fyrir notkunarsviðsmynd miðlungs og háhraða orkugeymsluvara.

Vökvakælitækni

Kosturinn við fljótandi kælitækni er að sértæk hitageta og varmaleiðni hitaflutningsmiðilsins eru hærri, sem getur betur leyst varmastjórnun rafhlöðukerfisins en loftkæld kæling. Eins og er eru tvær tegundir af fljótandi kælikerfi: bein snerting og óbein snerting, byggt á því hvort kælivökvinn geti haft beint samband við rafhlöðuna.

Vökvakælikerfi í beinni snertingu

Vökvakælikerfi í óbeinum snertingu

Vökvakæling hefur betri hitaleiðniáhrif en loftkæling og varmaskiptaferlið er beinara, skilvirkara og lokaðara. Hins vegar krefst fljótandi kæling mikils þéttingarárangurs uppbyggingarinnar og hás framleiðslukostnaðar. Hagræðing kæliplötuefnis, staðsetning kælivökva, val á kælivökva, lögun pípa, lögun pípa og líkar getur bætt hitaleiðni. Vökvakælitækni mun vera aðalþróunarstefna framtíðarkælingartækni orkugeymslu rafhlöðu.

Áfangichangamloftmyndttæknifræði

Loftkæling og vökvakæling treysta aðallega á ytri krafta til að knýja áfram, en kæling á fasabreytingum er óvirk leið til að stjórna hitastigi, sem hentar fyrir sumar aðstæður með miklar kröfur um hitaleiðni en takmarkað umhverfisrými.

Niðurstaða

Rannsóknin á rafhlöðukælitækni er flókið viðfangsefni, auk þess að uppfylla eiginleika framúrskarandi kæliáhrifa, samsettrar uppbyggingar, mikið öryggi og alhliða notagildi, en þarf einnig að huga að efnahagslegum kröfum. Sérstaklega er núverandi orkugeymslumarkaður í mikilli uppsveiflu, ílátsorkugeymslurafhlaðan, samanborið við aðrar rafhlöður, hefur mikla, þétta uppsetningu rafhlöðunnar. Í lokuðu rýminu hefur það flóknari og erfiðari vinnuaðstæður og umhverfi og þarf jafnvel að vinna án truflana. Sérstaklega fyrir þá sem eru með hreyfanleika gámaorkugeymslukerfisins, sem þarf að laga sig að mjög erfiðu ytra umhverfi, og þannig að rafhlaðan sem notuð er í gámaorkugeymslukerfi hefur meiri kröfur um aðlögunarhæfni fyrir innra og ytra umhverfi. Í framtíðinni þurfum við skilvirkari, stöðugri, hagkvæmari, fyrirferðarmeiri rafhlöðukælitækni.