วิธีการระบายความร้อนด้วยชุดแบตเตอรี่

1. การระบายความร้อนอากาศ

การระบายความร้อนของอากาศใช้อากาศเป็นสื่อการถ่ายเทความร้อนและแบ่งออกเป็นสองวิธี: การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาสซีฟและการระบายความร้อนด้วยอากาศที่ใช้งานอยู่ การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาสซีฟใช้อากาศภายนอกโดยตรงสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีค่าใช้จ่ายต่ำ แต่มีเอฟเฟกต์การระบายความร้อนที่ จำกัด การระบายความร้อนของอากาศที่ใช้งานอยู่ล่วงหน้าอากาศภายนอกก่อนเข้าสู่ระบบแบตเตอรี่เช่นความร้อนหรือการระบายความร้อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อน อย่างไรก็ตามค่าการนำความร้อนของการระบายความร้อนอากาศอยู่ในระดับต่ำและเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ความหนาแน่นพลังงานสูง

2. การระบายความร้อนของเหลว

การระบายความร้อนของเหลวใช้สารหล่อเย็นเป็นสื่อการถ่ายเทความร้อนซึ่งมักจะหมุนเวียนในชุดแบตเตอรี่ผ่านระบบปั๊มและท่อ ตามวิธีการติดต่อการระบายความร้อนของเหลวสามารถแบ่งออกเป็นติดต่อโดยตรงและติดต่อทางอ้อม การติดต่อโดยตรงจะดูดซับแบตเตอรี่โดยตรงในสารหล่อเย็นในขณะที่หน้าสัมผัสทางอ้อมจัดท่อระบายความร้อนหรือแจ็คเก็ตระหว่างโมดูลแบตเตอรี่ การระบายความร้อนของเหลวมีข้อดีของประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงและความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ดี แต่มีความต้องการสูงสำหรับการปิดผนึกระบบและเพิ่มความซับซ้อนและน้ำหนักของระบบ

3. ความร้อนจากท่อระบายความร้อน

การระบายความร้อนจากท่อความร้อนใช้ความร้อนแฝงของวัสดุเปลี่ยนเฟสระหว่างการระเหยและการควบแน่นเพื่อถ่ายโอนความร้อน ท่อความร้อนประกอบด้วยส่วนการระเหยส่วนฉนวนและส่วนการควบแน่นซึ่งสามารถดำเนินการความร้อนได้อย่างรวดเร็วและบรรลุการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามท่อความร้อนมีโครงสร้างที่ซับซ้อนต้นทุนการผลิตที่สูงและประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนอาจลดลงหลังจากการใช้งานในระยะยาว ยังไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการจัดการความร้อนด้วยแบตเตอรี่

4. การเปลี่ยนเฟสการระบายความร้อนของวัสดุ

วัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ดูดซับหรือปล่อยความร้อนจำนวนมากโดยการเปลี่ยนสถานะทางกายภาพภายในช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง เมื่อ PCM ถูกนำไปใช้กับระบบการจัดการความร้อนด้วยแบตเตอรี่มันสามารถดูดซับความร้อนและลดอุณหภูมิของแบตเตอรี่เมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม PCM มีค่าการนำความร้อนต่ำและอาจมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหล จะต้องใช้ร่วมกับวิธีการระบายความร้อนอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงเอฟเฟกต์การระบายความร้อน

5. การระบายความร้อนแบบแช่

การระบายความร้อนแบบแช่จะดื่มด่ำกับแบตเตอรี่ในสารหล่อเย็นโดยตรงซึ่งมีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่ายการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ดี เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนของเหลวทางอ้อมแบบดั้งเดิมการระบายความร้อนอากาศและการระบายความร้อนแบบเปลี่ยนเฟสการระบายความร้อนแบบแช่แสดงให้เห็นถึงโอกาสในการใช้งานที่ดีในการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ความหนาแน่นพลังงานสูง

เทคโนโลยีการทำความเย็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นในการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ยืดอายุการใช้งานและความปลอดภัย เมื่อความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่และอัตราการชาร์จและการคายประจุเพิ่มขึ้นวิธีการระบายความร้อนเพียงครั้งเดียวจึงเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการและเทคโนโลยีการระบายความร้อนแบบคอมโพสิตแสดงให้เห็นถึงโอกาสในการใช้งานในวงกว้าง การวิจัยในอนาคตควรมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพน้ำหนักเบาและควบคุมต้นทุนเพื่อปรับให้เข้ากับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้าและระบบจัดเก็บพลังงาน