Neue Lösungen für die Energiebranche

Die Bedeutung von Wärmemanagementsystemen

Die hitzebedingten Probleme einer Batterie sind Schlüsselfaktoren für ihre Leistung, Sicherheit, Langlebigkeit und Nutzungskosten.Erstens wirkt sich das Temperaturniveau einer Lithium-Ionen-Batterie direkt auf die Energie- und Leistungsleistung ihrer Verwendung aus.Bei niedrigeren Temperaturen nimmt die verfügbare Kapazität der Batterie schnell ab.Das Laden des Akkus bei einer zu niedrigen Temperatur (z. B. unter 0 °C) kann zu einer sofortigen Überladung der Spannung führen, was zu internem Lithium und einem Kurzschluss führen kann..Zweitens wirken sich die hitzebedingten Probleme von Lithium-Ionen-Batterien direkt auf die Sicherheit der Batterie aus.Fehler im Herstellungsprozess oder unsachgemäßer Betrieb während des Gebrauchs können zu einer lokalen Überhitzung der Batterie führen, was wiederum zu einer exothermen Kettenreaktion führen kann, die schließlich zu schwerwiegenden thermischen Durchgängen wie Rauch, Feuer oder sogar Explosionen führen und das Leben der Fahrzeuginsassen gefährden kann .Sicherheit.Darüber hinaus beeinflusst die Arbeits- bzw. Lagertemperatur eines Lithium-Ionen-Akkus dessen Lebensdauer.Die richtige Temperatur der Batterie liegt zwischen 10 und 30 °C. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur führt zu einem schnellen Verfall der Batterielebensdauer.Aufgrund der großen Größe der Leistungsbatterie ist das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen relativ klein, die innere Wärme der Batterie lässt sich nicht leicht abführen und es ist wahrscheinlicher, dass Ungleichmäßigkeiten der Innentemperatur und ein lokaler Temperaturanstieg auftreten, wodurch die Batterie weiter beschleunigt wird Dämpfung, Verkürzung der Batterielebensdauer und zunehmende Benutzerzahl.Eigentumsgesamtkosten.

Das Batterie-Wärmemanagementsystem ist eine der Schlüsseltechnologien zur Bewältigung der hitzebedingten Probleme der Batterie und zur Gewährleistung der Leistung, Sicherheit und Lebensdauer der Leistungsbatterie.Zu den Hauptfunktionen des Wärmemanagementsystems gehören: 1) effektive Wärmeableitung bei hoher Batterietemperatur, um Unfälle durch thermisches Durchgehen zu verhindern;2) Vorheizen bei niedriger Batterietemperatur, Erhöhung der Batterietemperatur, Gewährleistung der Lade- und Entladeleistung bei niedrigen Temperaturen und Sicherheit;3) Reduzieren Sie den Temperaturunterschied im Batteriepaket, verhindern Sie die Bildung der lokalen heißen Zone, verhindern Sie, dass die Batterie an der Hochtemperaturposition zu schnell zerfällt, und verringern Sie die Gesamtlebensdauer des Batteriepakets.

DAS WÄRMEMANAGEMENTSYSTEM DER TESLA ROADSTER-BATTERIE

Der Fahrzeugbatteriesatz besteht aus einer 18650-Lithium-Ionen-Batterie mit 6831 Abschnitten, bei der jeweils 69 Abschnitte als Ziegel parallel geschaltet sind, dann 9 Sätze als Blatt in Reihe geschaltet werden und schließlich 11 Schichten in Reihe gestapelt werden.Das Kühlmittel im Batterie-Wärmemanagementsystem ist eine Mischung aus 50 % Wasser und 50 % Ethylenglykol.

Der Kühlkanal ist im Zickzack zwischen den Batterien angeordnet und das Kühlmittel strömt im Kanal, um die von der Batterie erzeugte Wärme abzuleiten.Das Innere des Kühlrohrs ist in vier Löcher unterteilt.Um zu verhindern, dass die Temperatur während des Kühlmittelflusses allmählich ansteigt, ist die Wärmeableitungsfähigkeit des Endes nicht gut.Das Wärmemanagementsystem verwendet ein Strömungsfelddesign mit Zwei-Wege-Strömung und beide Enden des Kühlrohrs sind beide flüssig.Der Mund ist auch der Flüssigkeitsauslass, wie in Abbildung 1(d) dargestellt.Materialien, die elektrisch isoliert sind, aber eine gute Wärmeleitfähigkeit zwischen Batterien und Rohren aufweisen (z. B. Stycast 2850/ct), werden verwendet, um: 1) den Kontakt zwischen der Batterie und dem Wärmerohr von Linienkontakt in Oberflächenkontakt umzuwandeln;2) Es ist vorteilhaft, die Temperaturgleichmäßigkeit zwischen den Zellen zu erhöhen;3) Es ist vorteilhaft, die Gesamtwärmekapazität des Batteriepakets zu erhöhen und dadurch die Gesamtdurchschnittstemperatur zu senken.

Durch das oben genannte Wärmemanagementsystem wird der Temperaturunterschied jeder Einheitszelle im Roadster-Batteriepaket auf ±2 °C geregelt.Ein Bericht vom Juni 2013 zeigte, dass die Kapazität des Roadster-Akkus nach einer Fahrt von 100.000 Meilen immer noch bei 80 % bis 85 % der ursprünglichen Kapazität gehalten werden kann und die Kapazitätsreduzierung nur maßgeblich von der Kilometerleistung und der Umgebungstemperatur abhängt.Der Zusammenhang zwischen dem Fahrzeugalter ist nicht offensichtlich.Das Erreichen der oben genannten Ergebnisse hängt von der starken Unterstützung des Batterie-Wärmemanagementsystems ab.

WÄRMEABFÜHRUNGSPRINZIP DES BATTERIE-WÄRMEMANAGEMENTSYSTEMS

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Wärmeableitungsprinzip: Beim Betrieb der Batterie entsteht viel Wärme.Die Wärmeübertragungs-Silikatplatte überträgt Wärme an das wassergekühlte Rohr, und das wassergekühlte Rohr gelangt an das Kühlmittel weiter.Die Flüssigkeit im wassergekühlten Rohr fließt im Batteriepaket und bewegt sich tropisch.

Das Prinzip der Wärmeableitung im Batterie-Thermomanagementsystem eines namhaften Automobilherstellers in China

Das Prinzip der Wärmeableitung: Der Lüfter dient der aktiven Wärmeableitung und der Lüfter führt Luft zu.Der Wind weht vom Batteriekanal weg und der Batteriesatz ist tropisch.

Wärmeableitungsprinzip: Da der interne Temperaturunterschied des Akkupacks nicht auf 5 °C begrenzt wird, wird eine thermische Kieselgelfolie an der Ober- und Unterseite des Akkupacks angebracht und der Siliziumwafer dann auf das äußere Aluminium gerichtet Die Temperaturdifferenz des gesamten Batteriemoduls wird auf 5 °C begrenzt.Die Designanforderungen des Akkupacks werden erfüllt, der Akkupack hat eine längere Lebensdauer und die Leistung ist während der Fahrt stabiler.

Wärmeableitungsprinzip: Der Akku übernimmt die passive Wärmeableitung, und zwischen dem Akku und dem Aluminiumkühlkörper ist eine wärmeleitende Silikonfolie angebracht.Der Siliziumwafer überträgt die Temperatur auf die Aluminiumplatte, und die Aluminiumplatte tauscht Wärme mit der Luft aus.

Das Prinzip der Wärmeableitung: Der Akku übernimmt die passive Wärmeableitung, und zwischen dem Akku und dem Aluminiumkühlkörper ist eine thermische Silikatfolie angebracht.Der Siliziumwafer überträgt die Temperatur auf den Aluminiumkühlkörper, und der Aluminiumkühlkörper tauscht Wärme mit der Luft aus.