Vedeljahutussüsteem soojusjuhtimiseks
liitiumioonakudest
Elektrisõidukite areng on viimastel aastatel märkimisväärselt kiirenenud, sest on kasvanud mure fossiilkütuste tarbimise ja summutitoru süsinikuheite pärast. Liitium-ioonakud on praegu kõige laialdasemalt kasutatav elektrisõidukite toiteallikas tänu nende suurele energiatihedusele, madalale isetühjenemiskiirusele, madalatele hooldusnõuetele, pikale elueale, kergele kaalule ja kompaktsele struktuurile. Kuid liitiumioonakude jõudlust mõjutab suuresti töötemperatuur. Liitium-ioonakude ideaalne töötemperatuuri vahemik on 25–40 kraadi ja maksimaalne temperatuuride erinevus erinevate akude vahel on alla 5 kraadi. Madala või kõrge temperatuuriga keskkonnas töötamine toob kaasa aku jõudluse halvenemise, lühema eluea ja isegi termilise jooksmise. Seetõttu on liitium-ioonakude ohutu ja tõhusa töö tagamiseks väga vajalik suurepärane aku soojusjuhtimissüsteem (BTMS).
Erinevate jahutusstrateegiate järgi võib BTMS-i jagada passiivseks jahutussüsteemiks, aktiivseks jahutussüsteemiks ning passiivset ja aktiivset ühendavaks hübriidsüsteemiks. Passiivsetes jahutussüsteemides ei ole täiendavat energiatarbimist, kuid nad ei saa ka jahutussüsteemi juhtida, et jahutuskiirust muuta. Rakendage liitiumioonakude pinnale spetsiaalseid materjale või soojust hajutavaid struktuure, et saavutada kõrge soojusülekandevõime aku ja väliskeskkonna vahel. Tüüpilised näited hõlmavad looduslikku õhu konvektsiooni, faasimuutusmaterjale (PCM) ja soojustorusid.
Passiivsel õhkjahutusel on madal jahutusvõimsus ja see ei sobi suure energiatihedusega liitiumioonakude jahutamiseks. PCM-id on võimelised sulatamise ajal salvestama ja vabastama suures koguses energiat ning on viimastel aastatel pälvinud järjest suuremat tähelepanu. PCM-i BTMS-i lisamise peamised eelised on hea raku temperatuuri ühtlus ja paindlik geomeetria. PCM-i madal soojusjuhtivus takistab aga aku soojuse hajumise kiirust, mis kujutab endast tõsiseid varjatud ohte suure laadimis-tühjenemise tingimustes. Seetõttu on väga oluline välja töötada aku soojusjuhtimissüsteem uute energiaallikate jaoks, millel on suurepärane soojuseraldusvõime.
