Actualmente, la contaminación global aumenta día a día. Las emisiones de escape de los vehículos de combustible tradicional han agravado la contaminación atmosférica y aumentado las emisiones globales de gases de efecto invernadero. La conservación de la energía y la reducción de emisiones se han convertido en un tema clave de preocupación para la comunidad internacional.HVCHLos vehículos de nueva energía ocupan una cuota de mercado relativamente alta en el mercado automotriz gracias a su energía eléctrica de alta eficiencia, limpia y no contaminante. Como principal fuente de energía de los vehículos eléctricos puros, las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente gracias a su alta energía específica y larga vida útil.
Las baterías de iones de litio generan mucho calor durante su funcionamiento y descarga, lo que afecta gravemente su rendimiento y vida útil. Su temperatura de funcionamiento es de 0 a 50 °C, siendo la óptima entre 20 y 40 °C. La acumulación de calor por encima de 50 °C afecta directamente su vida útil, y si supera los 80 °C, podría explotar.
Centrándose en la gestión térmica de las baterías, este artículo resume las tecnologías de refrigeración y disipación de calor de las baterías de iones de litio en funcionamiento, integrando diversos métodos y tecnologías de disipación de calor nacionales e internacionales. Centrándose en la refrigeración por aire, la refrigeración líquida y la refrigeración por cambio de fase, se abordan los avances actuales en la tecnología de refrigeración de baterías y las dificultades del desarrollo técnico, y se proponen futuras líneas de investigación sobre la gestión térmica de baterías.
Refrigeración por aire
El enfriamiento por aire sirve para mantener la batería en el entorno de trabajo e intercambiar calor a través del aire, incluyendo principalmente el enfriamiento por aire forzado.Calentador de aire PTC) y viento natural. Las ventajas de la refrigeración por aire son su bajo coste, amplia adaptabilidad y alta seguridad. Sin embargo, en el caso de las baterías de iones de litio, la refrigeración por aire presenta una baja eficiencia de transferencia de calor y tiende a una distribución desigual de la temperatura, es decir, a una baja uniformidad de la misma. La refrigeración por aire presenta ciertas limitaciones debido a su baja capacidad calorífica específica, por lo que requiere la combinación de otros métodos de refrigeración. El efecto de refrigeración por aire se relaciona principalmente con la disposición de la batería y el área de contacto entre el canal de flujo de aire y la batería. Un sistema de gestión térmica de baterías refrigeradas por aire en paralelo mejora la eficiencia de refrigeración del sistema al modificar la distribución del espaciado de las baterías en el sistema refrigerado por aire en paralelo.
refrigeración líquida
La influencia del número de corredores y la velocidad del flujo en el efecto de enfriamiento
Refrigeración líquida(Calentador de refrigerante PTC) se utiliza ampliamente en la disipación de calor de baterías de automóviles debido a su buen rendimiento de disipación de calor y a su capacidad para mantener una buena uniformidad de temperatura en la batería. En comparación con la refrigeración por aire, la refrigeración líquida ofrece una mejor transferencia de calor. La refrigeración líquida consigue la disipación de calor haciendo fluir el medio refrigerante por los canales que rodean la batería o sumergiéndola en el medio refrigerante para disipar el calor. La refrigeración líquida ofrece numerosas ventajas en términos de eficiencia de refrigeración y consumo energético, y se ha convertido en la norma para la gestión térmica de baterías. Actualmente, la tecnología de refrigeración líquida se utiliza en el mercado, como en modelos como el Audi A3 y el Tesla Model S. Existen numerosos factores que afectan al efecto de la refrigeración líquida, como la forma del tubo, el material, el medio refrigerante, el caudal y la caída de presión en la salida. Considerando el número de canales y su relación longitud-diámetro como variables, se estudió la influencia de estos parámetros estructurales en la capacidad de refrigeración del sistema a una velocidad de descarga de 2 °C modificando la disposición de las entradas de los canales. A medida que aumenta la relación de altura, la temperatura máxima del paquete de baterías de iones de litio disminuye, pero el número de corredores aumenta hasta cierto punto y la caída de temperatura de la batería también se vuelve menor.
Hora de publicación: 07-abr-2023
