Recerca sobre Gestió tèrmica de bateries immerses
El rendiment, la vida útil i la seguretat de les bateries estan estretament relacionats amb la temperatura. La temperatura alta i la distribució desigual de la temperatura reduiran considerablement la vida útil del cicle de la bateria i l'eficiència de càrrega i descàrrega. Si la temperatura continua augmentant i arriba a la temperatura crítica de fuga tèrmica de la bateria, farà que la bateria s'incendi o fins i tot exploti. D'altra banda, la resistència interna, la generació de calor i el consum d'energia de les bateries d'ions de liti augmentaran en entorns de baixa temperatura. Per tant, és molt important controlar la bateria perquè funcioni dins del rang de temperatura òptim, reduir la diferència màxima de temperatura entre les bateries i garantir la uniformitat de temperatura entre les cèl·lules individuals.
En els últims anys, amb la millora contínua dels requisits del sistema de gestió tèrmica de la bateria, els sistemes de refrigeració líquida s'utilitzen cada cop més en la gestió tèrmica de la bateria. Utilitzen principalment plaques fredes, jaquetes d'aigua, aletes del dissipador de calor i altres líquids per gestionar la temperatura de la bateria d'una manera de contacte no directe, però el mètode de contacte no directe redueix l'eficiència de dissipació/escalfament de la calor líquida.
Estructura i principi del sistema de gestió tèrmica
El sistema de gestió tèrmica de la bateria de contacte directe líquid que s'estudia en aquest article inclou paquets de bateries, caixes de bateries, radiadors, vàlvules de tres vies de dues posicions controlades electrònicament, bombes d'oli, filtres i escalfadors PTC de tipus passant.
En el sistema de gestió tèrmica de la bateria de contacte directe líquid, la caixa de la bateria s'omple de líquid i la bateria està completament immersa en el líquid, cosa que requereix que el líquid tingui un bon aïllament. L'oli de silicona té els avantatges d'una gran capacitat de calor específica, una bona conductivitat tèrmica, un coeficient de viscositat mitjà i baix, un alt punt d'ignició, un bon aïllament i una bona fluïdesa a baixa temperatura. Després d'una anàlisi exhaustiva, es selecciona l'oli de silicona com a mitjà de circulació del sistema de gestió tèrmica, amb una densitat de 960 kg/m3, una capacitat calorífica específica de 1510 J/(kg·K) , una conductivitat tèrmica de 0,157 W/(m·K), una viscositat cinemàtica de 0,003 84 m2 /s i un punt d'aigua de -60'C.
Durant la dissipació de calor, el controlador controla la vàlvula de tres vies de dues posicions per connectar el radiador al circuit, tancar el circuit de calefacció i realitzar la funció de dissipació de calor del sistema; durant la calefacció, el controlador controla la vàlvula de tres vies de dues posicions per connectar l'escalfador PTC al circuit, tancar el circuit de dissipació de calor i realitzar la funció de calefacció del sistema.
