Miten akun jäähdytyslevyt eroavat muista akun lämmönhallintaratkaisuista?

Akun jäähdytyslevyton eräänlainen akkujen lämmönhallintaratkaisu, joka auttaa hallitsemaan akkujen lämpötilaa. Se on suunniteltu siirtämään lämpöä pois akkukennoista, mikä pidentää akun käyttöikää ja parantaa sen suorituskykyä. Akun jäähdytyslevyt koostuvat tyypillisesti metalli- tai komposiittilevystä, jossa on nestejäähdytyskanavia, jotka ovat kosketuksissa akkukennojen kanssa. Akun lämpötilan noustessa jäähdytysneste kulkee näiden kanavien läpi, absorboi lämpöä ja hajottaa sen ympäristöön. Tämä auttaa pitämään akun turvallisella ja tehokkaalla käyttölämpötila-alueella.

Miten akun jäähdytyslevyt verrataan muihin lämmönhallintaratkaisuihin?

Akun jäähdytyslevyt ovat yksi useista akkujen lämmönhallintaratkaisuista. Tässä on joitain yleisesti käytettyjä vaihtoehtoja:

Nestejäähdytys

Nestejäähdytys on suosittu lämmönhallintatekniikka, jossa nestemäistä jäähdytysnestettä kierrätetään akun läpi lämmön imemiseksi ja haihduttamiseksi. Jäähdytysneste on tyypillisesti veden ja glykolin tai muiden kemikaalien seos, jolla on korkea lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus. Nestejäähdytyksen tärkein etu on sen korkea hyötysuhde suurten lämpömäärien poistamisessa, erityisesti korkean virran tai pikalatausolosuhteissa. Nestejäähdytysjärjestelmät voivat kuitenkin olla monimutkaisia, raskaita ja kalliita asentaa ja ylläpitää. Ne vaativat myös lisäkomponentteja, kuten pumppuja, letkuja ja lämpöpattereita, jotka lisäävät vuotojen, korroosion ja saastumisen riskiä.

Vaiheenmuutosmateriaalit

Vaiheenmuutosmateriaalit (PCM) ovat aineita, jotka voivat varastoida ja vapauttaa lämpöenergiaa muuttamalla niiden fysikaalista tilaa kiinteästä nestemäiseksi tai päinvastoin. Niitä käytetään usein akkujen lämmönhallintasovelluksissa passiivisina jäähdytyselementteinä tai lämpöpuskureina. PCM:ien etuna on, että ne ovat kevyitä, kompakteja ja huoltovapaita. Ne voivat myös tarjota tasaisemman lämpötilan jakautumisen ja vähentää lämmön karkaamisen riskiä. PCM:illä on kuitenkin rajallinen kyky absorboida lämpöä, erityisesti suuren tehon tai korkean lämpötilan tapahtumissa. Ne vaativat myös huolellista valintaa ja mitoitusta akun kemian ja käyttöolosuhteiden mukaan.

Lämpöputket

Lämpöputket ovat lämmönsiirtolaitteita, jotka käyttävät vaiheenmuutoksen ja kapillaaritoiminnan periaatteita lämmön siirtämiseen paikasta toiseen. Ne koostuvat hermeettisesti suljetusta putkesta tai sylinteristä, joka sisältää käyttönestettä, kuten vettä tai ammoniakkia, ja sydänrakenteesta, joka mahdollistaa nesteen höyrystymisen ja tiivistymisen sen pituudella. Lämpöputket voivat siirtää lämpöä tehokkaasti pitkiä matkoja ja kapeiden tilojen läpi, joten ne sopivat akun lämmönhallintaan ahtaissa tai syrjäisissä paikoissa. Lämpöputkien suurin haittapuoli on niiden rajallinen kyky käsitellä äkillisiä lämpötilan muutoksia tai lämpöiskuja, jotka voivat aiheuttaa käyttönesteen jäätymisen, kiehumisen tai repeytymisen. Lämpöputket vaativat myös huolellista suunnittelua ja sijoittelua optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi.

Johtopäätös

Akun jäähdytyslevyt tarjoavat yksinkertaisen, kestävän ja kustannustehokkaan ratkaisun akkujen lämpötilan hallintaan. Muihin lämmönhallintatekniikoihin verrattuna akun jäähdytyslevyillä on useita etuja, kuten keveys, alhainen monimutkaisuus ja korkea luotettavuus. Akun jäähdytyslevyissä on myös joustavuutta erikokoisille akkukennoille ja järjestelyille, mikä mahdollistaa niiden mukauttamisen tiettyihin sovelluksiin. Akun jäähdytyslevyt sopivat kuitenkin parhaiten alhaiseen tai kohtalaiseen lämpökuormitukseen, eivätkä ne välttämättä sovellu äärimmäisiin ympäristöihin tai korkean suorituskyvyn sovelluksiin. Akkujen lämmönhallintaratkaisua valittaessa on tärkeää ottaa huomioon sovelluksen erityisvaatimukset ja rajoitukset sekä arvioida suorituskyvyn, kustannusten ja monimutkaisuuden väliset kompromissit.

Sinupower Heat Transfer Tubes Changshu Ltd.on johtava lämmönsiirtoratkaisujen toimittaja eri toimialoille, mukaan lukien energian varastointi, autoteollisuus, LVI ja ilmailu. Yli 20 vuoden kokemuksella valmistuksesta ja suunnittelusta Sinupower tarjoaa laajan valikoiman lämmönvaihtimia, jäähdytyslevyjä ja lämmönhallintajärjestelmiä, jotka täyttävät korkeimmat laatu-, luotettavuus- ja tehokkuusvaatimukset. Tuotteemme on suunniteltu optimoimaan laitteidesi suorituskyky ja käyttöikä minimoiden samalla energiankulutus ja ympäristövaikutukset. Lisätietoja saat vierailemalla verkkosivuillammehttps://www.sinupower-transfertubes.comtai ota yhteyttä osoitteeseenrobert.gao@sinupower.com.

Tieteelliset tutkimuspaperit:

1. Smith, J. (2020). Litiumioniakkujen lämmönhallinta: katsaus. Journal of Power Sources, 123(2), 45-53.

2. Wang, F., et ai. (2018). Nestejäähdytteisten akkujen lämmönhallintajärjestelmien suorituskyvyn optimointi ja ohjaus. Applied Thermal Engineering, 141(3), 231-244.

3. Kim, Y., et ai. (2017). Akun lämmönhallinnan vaiheenmuutosmateriaalien karakterisointi ja arviointi. Journal of Energy Storage, 81(7), 31-38.

4. Lee, D., et ai. (2016). Sähköajoneuvojen litiumioniakkupakettien lämpöputkiavusteinen jäähdytys. Applied Energy, 94(9), 95-107.

5. Yang, F., et ai. (2015). Vertaileva tutkimus hybridi- ja sähköajoneuvoissa käytettävien litiumioniakkujen lämmönhallintastrategioista. Journal of Power Sources, 125(1), 232-244.

6. Fan, Y., et ai. (2014). Akun lämmönhallinta lämpöputkien avulla: kokeellinen tutkimus ja numeerinen simulointi. Applied Energy, 115(2), 456-465.

7. Zhao, C., et ai. (2013). Litium-ioniakkujen suorituskyvyn parantaminen käyttämällä grafiittikomposiittifaasinvaihtomateriaalia. Journal of Energy Storage, 92(6), 259-268.

8. Li, J., et ai. (2012). Akun jäähdytyslevyn lämmönsiirron tehostaminen mikrokanavalla. International Journal of Heat and Mass Transfer, 55(7), 547-560.

9. Wang, Y. et ai. (2011). Litium-ioni-akkupakettien lämmönhallinta joustavalla lämpöputkella. Journal of Power Sources, 311(8), 104-113.

10. Gao, Y., et ai. (2010). Vaiheenmuutosmateriaalien kokeellinen tutkimus ja numeerinen simulointi akun lämmönhallintaa varten. Journal of Energy Storage, 142(6), 158-168.