EVバッテリーの熱管理

新エネルギー車は中国が支援するプロジェクトだ。近年急速に発展してきました。電気自動車の車両全体技術と部品技術も常に革新されており、新しい技術やプロセスが常に導入されています。放熱の分野では、電気自動車の放熱のキーポイントは、パワーバッテリーパックとコントローラーの放熱にあります。これら 2 つの部品の熱設計を適切に行うことも、電気自動車の安定した動作を保証するために必要です。

バッテリーの安全な動作は環境温度に大きく依存します。リチウム電池の動作温度は 0-50 度、最適な動作温度は 20-40 度です。温度が 50 度を超えると、バッテリー パックの熱蓄積がバッテリーの寿命に直接影響します。バッテリー温度が 80 度を超えると、バッテリーパックが爆発する可能性があります。 2023 年。中国の電気自動車販売台数は 940 万台に達します。したがって、社会安全事故の発生を減らすためには、電気自動車の中核部品であるバッテリーの熱管理設計が特に重要です。

バッテリーの熱管理システムにはアクティブ モードとパッシブ モードがあり、アクティブな熱管理には空冷、液体冷却、冷媒冷却が含まれます。パッシブな熱管理には、自然冷却、ヒートパイプ冷却、相変化材料が含まれます。リチウム電池の熱管理技術には主に空冷、液冷、ヒートパイプ冷却、相変化冷却の4種類があります。

空冷では、熱交換媒体として空気を使用して、パワーバッテリーシステムの内部温度を制御および分散します。放熱と換気の方法に応じて、空冷は直列換気と並列換気に分けられます。空冷技術には、熱伝導率が低く、バッテリーパック温度の均一性に対する制御効果が低いなどの欠点があります。パワーリチウム電池の高エネルギー密度開発の傾向により、空冷では熱管理技術の要件を満たすことが徐々に困難になりつつあります。

液体冷却では、熱交換媒体として冷却剤を使用し、パワーバッテリーシステムの内部温度を制御および分散します。このシステムは通常、ウォーターポンプとパイプラインを使用して、バッテリーシステム内の冷却剤の流れを完了します。液体冷却には、高い冷却効率、高い熱伝導率などの利点があり、バッテリー パックの温度の安定性を向上させることができます。しかし、液漏れはバッテリーの短絡を引き起こす可能性があるため、液冷には高いシール要件が必要であり、これは液冷における安全上の問題です。同時に、液体冷却によりリチウム電池システム全体の重量が増加するため、パワーリチウム電池の軽量化傾向には影響しません。

ヒートパイプ冷却は、相変化を利用して熱伝導を実現する熱管理システムです。ヒートパイプは蒸発部、断熱部、凝縮部で構成されます。密閉されたエアダクト内の媒体は、蒸発段階でバッテリーから発生する熱を吸収し、その熱を凝縮セクションを通じて外部環境に伝達し、バッテリーパックを急速に冷却する効果を実現します。

相変化材料は、特定の温度範囲内で物理的状態を変化させることができる材料です。相変化冷却には、高速放熱、高い温度均一性、低温断熱という利点があります。また、相変化材料の種類に応じて、相変化材料と他の材料を組み合わせることにより、物理的および化学的特性を改善することもできます。冷却に相変化材料を使用すると、バッテリーから追加のエネルギーを消費することなく、バッテリーシステムが占めるスペースを削減できます。しかし、熱伝導率が低く、漏れやすいなどの欠点もあります。相変化冷却を他の熱管理方法と組み合わせて、相変化材料が吸収した熱を外部環境にタイムリーに放散すると、相変化材料の冷却効果を持続的に利用できます。

現在、電気自動車の反復において、バッテリーの熱管理における技術革新は常に非常に重要な位置に置かれています。将来的には、電気自動車のバッテリー熱管理システムは、効率の向上、コストの削減、インテリジェンスの強化など、さまざまな側面で継続的に進歩するでしょう。