Een van die sleuteltegnologieë van nuwe energievoertuie is kragbatterye. Die kwaliteit van batterye bepaal die koste van elektriese voertuie aan die een kant, en die reikafstand van elektriese voertuie aan die ander kant. 'n Sleutelfaktor vir aanvaarding en vinnige aanvaarding.
Volgens die gebruikseienskappe, vereistes en toepassingsvelde van kragbatterye, is die navorsings- en ontwikkelingstipes van kragbatterye tuis en in die buiteland rofweg: loodsuurbatterye, nikkel-kadmiumbatterye, nikkelmetaalhidriedbatterye, litiumioonbatterye, brandstofselle, ens., waaronder die ontwikkeling van litiumioonbatterye die meeste aandag kry.
Gedrag van hittegenerering deur die kragbattery
Die hittebron, hitteopwekkingstempo, batteryhittekapasiteit en ander verwante parameters van die kragbatterymodule hou nou verband met die aard van die battery. Die hitte wat deur die battery vrygestel word, hang af van die chemiese, meganiese en elektriese aard en eienskappe van die battery, veral die aard van die elektrochemiese reaksie. Die hitte-energie wat in die batteryreaksie opgewek word, kan uitgedruk word deur die batteryreaksiehitte Qr; die elektrochemiese polarisasie veroorsaak dat die werklike spanning van die battery afwyk van sy ewewigs-elektromotoriese krag, en die energieverlies wat deur die batterypolarisasie veroorsaak word, word uitgedruk deur Qp. Benewens die batteryreaksie wat volgens die reaksievergelyking verloop, is daar ook 'n paar newe-reaksies. Tipiese newe-reaksies sluit in elektrolietontbinding en battery-selfontlading. Die newe-reaksiehitte wat in hierdie proses opgewek word, is Qs. Boonop, omdat enige battery onvermydelik weerstand sal hê, sal Joule-hitte Qj opgewek word wanneer die stroom deurgaan. Daarom is die totale hitte van 'n battery die som van die hitte van die volgende aspekte: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Afhangende van die spesifieke laai- (ontlaai-) proses, is die hoof faktore wat veroorsaak dat die battery hitte genereer ook verskillend. Byvoorbeeld, wanneer die battery normaalweg gelaai word, is Qr die dominante faktor; en in die latere stadium van batterylaai, as gevolg van die ontbinding van die elektroliet, begin newe-reaksies plaasvind (newereaksiehitte is Qs), wanneer die battery amper volledig gelaai en oorlaai is, gebeur hoofsaaklik elektrolietontbinding, waar Qs oorheers. Die Joule-hitte Qj hang af van die stroom en weerstand. Die algemeen gebruikte laaimetode word onder konstante stroom uitgevoer, en Qj is 'n spesifieke waarde op hierdie tydstip. Tydens aanvang en versnelling is die stroom egter relatief hoog. Vir HEV is dit gelykstaande aan 'n stroom van tiene ampère tot honderde ampère. Op hierdie tydstip is die Joule-hitte Qj baie groot en word dit die hoofbron van batteryhittevrystelling.
Vanuit die perspektief van termiese bestuursbeheerbaarheid, termiese bestuurstelsels (HVH) kan in twee tipes verdeel word: aktief en passief. Vanuit die perspektief van hitte-oordragmedium kan termiese bestuurstelsels verdeel word in: lugverkoelde (PTC-lugverwarmer), vloeistofverkoelde (PTC-koelmiddelverwarmer), en faseveranderingstermiese berging.
Vir hitte-oordrag met koelmiddel (PTC-koelmiddelverwarmer) as medium, is dit nodig om 'n hitte-oordragkommunikasie tussen die module en die vloeibare medium te vestig, soos 'n watermantel, om indirekte verhitting en verkoeling in die vorm van konveksie en hittegeleiding uit te voer. Die hitte-oordragmedium kan water, etileenglikol of selfs verkoelingsmiddel wees. Daar is ook direkte hitte-oordrag deur die poolstuk in die vloeistof van die diëlektrikum te dompel, maar isolasiemaatreëls moet getref word om kortsluiting te vermy.
Passiewe koelmiddelverkoeling gebruik gewoonlik vloeistof-omgewingslug-hitte-uitruiling en plaas dan kokonne in die battery vir sekondêre hitte-uitruiling, terwyl aktiewe verkoeling enjinkoelmiddel-vloeistofmedium-hitte-uitruilers, of PTC-elektriese verhitting/termiese olieverhitting gebruik om primêre verkoeling te bereik. Verhitting, primêre verkoeling met passasierskajuit-lug/lugversorging-koelmiddel-vloeistofmedium.
Vir termiese bestuurstelsels wat lug en vloeistof as medium gebruik, is die struktuur te groot en kompleks as gevolg van die behoefte aan waaiers, waterpompe, hitteruilers, verwarmers, pypleidings en ander toebehore, en dit verbruik ook battery-energie en verminder batterykragdigtheid en energiedigtheid.
Die waterverkoelde batteryverkoelingstelsel gebruik koelmiddel (50% water/50% etileenglikol) om die batteryhitte deur die batterykoeler na die lugversorgingskoemiddelstelsel oor te dra, en dan na die omgewing deur die kondensor. Die battery se inlaatwatertemperatuur word deur die battery afgekoel. Dit is maklik om 'n laer temperatuur na hitte-uitruiling te bereik, en die battery kan aangepas word om teen die beste werkstemperatuurreeks te loop; die stelselbeginsel word in die figuur getoon. Die hoofkomponente van die koelmiddelstelsel sluit in: kondensor, elektriese kompressor, verdamper, uitbreidingsklep met afsluitklep, batterykoeler (uitbreidingsklep met afsluitklep) en lugversorgingspype, ens.; die verkoelingswaterkringloop sluit in: elektriese waterpomp, battery (insluitend verkoelingsplate), batterykoelers, waterpype, uitbreidingstenks en ander bykomstighede.
Plasingstyd: 27 Apr-2023
