新エネルギー車のキーテクノロジーの一つが動力電池です。バッテリーの品質は、一方では電気自動車のコストを決定し、他方では電気自動車の航続距離を決定します。受け入れられ、迅速に導入されるための重要な要素。
動力電池の使用特性、要件、応用分野に応じて、国内外の動力電池の研究開発タイプは大まかに、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、燃料電池などの開発が進められており、中でもリチウムイオン電池の開発が最も注目されています。
パワーバッテリーの発熱挙動
動力電池モジュールの熱源、発熱率、電池の熱容量、その他の関連パラメータは電池の性質と密接に関係しています。バッテリーから放出される熱は、バッテリーの化学的、機械的、電気的性質と特性、特に電気化学反応の性質に依存します。電池反応で発生する熱エネルギーは電池反応熱Qrで表すことができます。電気化学的な分極により電池の実際の電圧が平衡起電力からずれ、電池の分極によるエネルギー損失がQpで表されます。電池の反応は反応式に従って進行するほかに、いくつかの副反応が発生します。典型的な副反応には、電解質の分解やバッテリーの自己放電が含まれます。この過程で発生する副反応熱がQsです。また、電池には必ず抵抗があるため、電流が流れるとジュール熱Qjが発生します。したがって、バッテリーの総熱量は、Qt=Qr+Qp+Qs+Qj の各側面の熱量の合計になります。
特定の充電（放電）プロセスに応じて、バッテリーが発熱する主な要因も異なります。たとえば、バッテリーが通常に充電されている場合、Qr が支配的な要因になります。バッテリー充電の後期段階では、バッテリーがほぼ満充電および過充電になると、電解液の分解により副反応が発生し始めます（副反応熱は Qs）。主に起こるのは電解液の分解であり、Qs が支配的です。 。ジュール熱 Qj は電流と抵抗に依存します。一般的に行われている充電方法は定電流で行われ、Qjはこのときの特定の値になります。ただし、始動時や加速時には比較的大きな電流が流れます。HEV の場合、これは数十アンペアから数百アンペアの電流に相当します。このとき、ジュール熱 Qj は非常に大きく、バッテリーの主な発熱源となります。
熱管理の制御性という観点から見ると、熱管理システム(HVH）は、アクティブとパッシブの 2 つのタイプに分類できます。熱伝達媒体の観点から、熱管理システムは次のように分類できます。 空冷(PTCエアヒーター)、水冷(PTC クーラント ヒーター）、および相変化蓄熱。
冷媒（PTC クーラント ヒーター）を媒体とした熱伝達の場合、モジュールとウォータージャケットなどの液体媒体との間に熱伝達連絡を確立し、対流と熱の形で間接的に加熱および冷却を行う必要があります。伝導。熱伝達媒体には、水、エチレングリコール、さらには冷媒を使用できます。磁極片を誘電体の液体に浸すことによっても直接熱が伝達されますが、短絡を避けるために絶縁措置を講じる必要があります。
パッシブ冷却液冷却では一般に液体と周囲空気の熱交換を使用し、二次熱交換のために繭をバッテリーに導入しますが、アクティブ冷却ではエンジン冷却液と液体媒体の熱交換器、または PTC 電気加熱/サーマルオイル加熱を使用して一次冷却を実現します。客室空気/空調冷媒 - 液体媒体による暖房、一次冷却。
空気と液体を媒体として使用する熱管理システムの場合、ファン、ウォーターポンプ、熱交換器、ヒーター、パイプライン、その他の付属品が必要なため、構造が大きすぎて複雑になり、またバッテリーエネルギーを消費してバッテリー電力も低下します。 。密度とエネルギー密度。
水冷式バッテリー冷却システムは、冷却剤 (50% 水/50% エチレングリコール) を使用して、バッテリーの熱をバッテリークーラーを介して空調冷媒システムに伝達し、次にコンデンサーを介して環境に伝達します。バッテリー入口水の温度はバッテリーによって冷却されます。熱交換後は簡単に温度が下がり、バッテリーは最適な動作温度範囲で動作するように調整できます。システム原理を図に示します。冷媒システムの主な構成要素には、凝縮器、電動コンプレッサー、エバポレーター、遮断弁付き膨張弁、バッテリークーラー（遮断弁付き膨張弁）、空調配管などが含まれます。冷却水回路には、電動ウォーターポンプ、バッテリー（冷却プレートを含む）、バッテリークーラー、水パイプ、膨張タンク、その他の付属品が含まれます。
投稿時間: 2023 年 4 月 27 日
