Forschungsfortschritte beim Wärmemanagement von Lithium-Ionen-Batterien für Fahrzeuge

In den letzten Jahren hat das Konzept der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung immer mehr Beachtung gefunden.Im Jahr 2020 wurde das Dual-Carbon-Ziel offiziell vorgeschlagen.Vor diesem Hintergrund wird auch die Entwicklung neuer Energie-Elektrofahrzeuge im Transportbereich der allgemeine Trend sein.Lithium-Ionen-Batterien werden aufgrund ihrer Vorteile wie hoher Leistung, großer Kapazität, geringer Entladerate und langer Lebensdauer immer häufiger in Batteriepaketen von Elektrofahrzeugen eingesetzt.Wie wir alle wissen, wird der Power-Akku stark von der Temperatur beeinflusst und sein geeigneter Arbeitstemperaturbereich liegt nur bei 0–50 °C.Der Temperaturunterschied zwischen einzelnen Zellen sollte 5 °C nicht überschreiten.Übermäßige Temperaturen zerstören das interne chemische Gleichgewicht der Batterie und führen in schweren Fällen sogar zu einem thermischen Durchgehen.Wenn die Temperatur zu niedrig ist, erhöht sich der Innenwiderstand der Batterie, was sich auf die Batterieleistung und Energieabgabe auswirkt.Um Elektrofahrzeuge unter sicheren und effizienten Betriebsbedingungen zu halten, ist es daher notwendig, ein geeignetes Wärmemanagementsystem zu entwickeln.Derzeit, Batterie-Wärmemanagement Systeme umfassen hauptsächlich aktive, passive und aktiv-passive kombinierte Methoden.

Zunächst identifiziert dieses Papier den Ausgangspunkt für das Batterie-Wärmemanagement.Zweitens werden, beginnend mit verschiedenen Kühlmethoden, die Forschungsfortschritte des Thermomanagements in den letzten Jahren beschrieben und die Vor- und Nachteile verschiedener Kühlmethoden analysiert.Schließlich wird erwartet, dass die Anwendung der Kühltechnologie für Lithium-Ionen-Batterien für zukünftige Forschungen zum Wärmemanagement hilfreich sein wird.

Batterieleistung, Lebensdauer und Sicherheitsprobleme waren schon immer die Gründe, die die schnelle Entwicklung von Elektrofahrzeugen behinderten.Die meisten dieser Probleme hängen mit der Temperatur der Batterie zusammen.Die chemischen Reaktionen im Inneren der Batterie finden nur bei bestimmten Temperaturen statt.Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur führt dazu, dass die Batteriekapazität der Lithiumbatterie beim Laden und Entladen abnimmt und die Lebensdauer der Lithiumbatterie erheblich beeinträchtigt wird.Eine zu hohe Temperatur zerstört das chemische Gleichgewicht in der Batterie, erhöht die Polarisation der elektrochemischen Reaktion und verringert die Batterieleistung.Nach Hochtemperaturzyklen nimmt die chemische Aktivität des Batteriekerns ab und die Leistung und Lebensdauer der Batterie nimmt ab.Wenn die Temperatur zu niedrig ist, erhöht sich die Viskosität des Elektrolyten und die Reaktionsgeschwindigkeit der Elektrode nimmt ab.Dadurch verlangsamt sich die Reaktion der positiven und negativen Elektroden im Inneren der Batterie, wodurch sich der Innenwiderstand der Batterie erhöht.Das Laden einer Lithiumbatterie bei niedrigen Temperaturen kann sogar zur Ausfällung von Lithium führen, was nicht nur die Leistung der Batterie beeinträchtigt, sondern auch die Lebensdauer der Batterie erheblich verkürzt.Wenn die Batterietemperatur zu hoch und schwerwiegend ist, führt dies auch zu einem thermischen Durchgehen des Batteriemoduls, wodurch sich die Batterie spontan entzündet, was zu einer Explosion oder sogar einem Brand führt.Ein großer Teil der Ursache für thermisches Durchgehen ist auf den internen Kurzschluss der Batterie zurückzuführen.Wenn die Lithiumbatterie von außen belastet wird, reißt ihre innere Membran und die positiven und negativen Elektroden kommen in Kontakt, was zu einem Kurzschluss in der Batterie führt.Erzeugen Sie große Mengen an Wärme. Die im Material gespeicherte elektrochemische Energie wird unter der Erzeugung von Wärme weiter freigesetzt.Wenn die Hitze ein bestimmtes Maß erreicht, kommt es zum thermischen Durchgehen.Die Energie des thermischen Durchgehens führt zu einer thermischen Ausbreitung des Moduls und sogar des Systems.In schweren Fällen kann es zum Abbrennen des gesamten Fahrzeugs kommen.Es ist ersichtlich, dass es sehr wichtig ist, dies zu verhindern, wenn die Innentemperatur der Batterie ansteigt und die Wärme nicht abgegeben werden kann, um die Batterietemperatur so weit wie möglich in einem angemessenen Temperaturbereich zu halten und die Leistung und Lebensdauer der Batterie sicherzustellen Schützen Sie die Batterie vor thermischem Durchgehen und führen Sie Untersuchungen zum Wärmemanagement durch.

Derzeit haben viele Wissenschaftler intensiv zum Wärmemanagement von Lithium-Ionen-Batterien für Fahrzeuge geforscht.Das Batterie-Wärmemanagementsystem umfasst hauptsächlich Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung, Heatpipe-Kühlung, Phasenwechselkühlung und Verbundkühlung.Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung haben aufgrund ihrer frühen Forschung und ausgereiften Technologie breite Anwendung gefunden.Obwohl Heatpipe-Kühlung und Phasenwechselkühlung bessere Wirkungen haben, befinden sie sich noch im experimentellen Stadium und wurden noch nicht auf Produkte angewendet.In den letzten Jahren haben sich immer mehr Wissenschaftler mit der Möglichkeit befasst, zwei oder mehr Kühlmethoden zu koppeln, um eine Verbundkühlung und ein Wärmemanagement für Batterien durchzuführen.Diese Kühlmethode hat nicht nur eine bessere Wirkung, sondern auch einen größeren Anwendungsbereich und gute Entwicklungsaussichten.

Die Luftkühlung, auch Luftkühlung genannt, kühlt die Batterie hauptsächlich durch den hohen Volumenstrom der Außenluft.Es gibt zwei gängige Luftkühlungsmethoden: (1) Passive Luftkühlung, die die hohe Luftströmungsrate nutzt, um während der Fahrt Wärme abzuleiten;(2) Zwangsluftkühlung, hauptsächlich durch Hinzufügen eines Lüfters, um den Luftdurchsatz zu erhöhen und die zusätzliche Wärme aus dem Inneren der Batterie abzuleiten.

Die Hauptfaktoren, die die Kühleffizienz eines luftgekühlten Systems beeinflussen, sind: die Batterieanordnung, die Gestaltung des Luftkanals, die Gestaltung der Lufteinlass- und -auslassstellen sowie die Luftgeschwindigkeit und -temperatur.Im Rahmen der Batterieanordnungsforschung wurden drei Batterieanordnungen verglichen: Inline-, Dislokations- und Crossover-Batterieanordnung.Abbildung 1 ist eine Draufsicht der Versetzung und Kreuzanordnung.Im Vergleich zur Versetzung und Kreuzanordnung ist bei paralleler Anordnung der Batteriepakete nicht nur die maximale Temperatur niedriger, sondern auch der Temperaturunterschied zwischen den Batteriepaketen geringer.Darüber hinaus hat auch die Größe des Zellabstands Einfluss auf die Temperaturgleichmäßigkeit.Die Temperaturgleichmäßigkeit ist am besten, wenn der Abstand auf 4 mm eingestellt wird.Im Hinblick auf die Luftkanaldesignforschung wird für den Z-förmigen Luftkanal die numerische Simulationsmethode verwendet, um den Luftkanal zu optimieren.Der Vergleich ergab, dass der Temperaturunterschied des Batteriepakets unter der Bedingung des optimierten Luftströmungskanals um mehr als 48 % reduziert wurde, ohne dass sich der Druckabfall änderte.Im Hinblick auf die Designforschung für Lufteinlass- und -auslasspositionen wurden drei Einlass-/Auslasspositionen simuliert, um die optimale Lösung zu erhalten: oberer Einlass und unterer Auslass, Einlass und Auslass auf derselben Seite und Einlass und Auslass auf verschiedenen Seiten.Die Ergebnisse zeigten, dass die Platzierung von Einlass und Auslass auf gegenüberliegenden Seiten des Batteriepakets die optimale Lösung war.Die Verwendung einer zusätzlichen Leitblechstruktur, um zu verhindern, dass Luft durch den Abstand zwischen Gehäuse und Batterie strömt, verbessert die Leistung der seitlichen Einlasskühlungsstrategie erheblich.Im Hinblick auf die Luftgeschwindigkeitsforschung wird mithilfe numerischer Simulationsmethoden festgestellt, dass eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit am Lufteinlass oder eine Verringerung der Lufttemperatur am Lufteinlass auch die Wärmeableitungskapazität der Batterie effektiv verbessern kann.

Das Luftkühlsystem zeichnet sich durch geringe Größe, einfache Struktur und hohe Zuverlässigkeit aus.Allerdings können die geringe Wärmeleitfähigkeit und die schlechte Kontrolle der Temperaturgleichmäßigkeit nur die Wärmemanagementanforderungen einiger Akkupacks mit geringem Stromverbrauch erfüllen.Bei den auf dem Markt erhältlichen luftgekühlten Fahrzeugen handelt es sich hauptsächlich um Fahrzeuge mit neuer Energie und geringer Batteriekapazität, wie z. B. Wuling Hongguang MINI, Toyota Prius, Euler Black Cat, Nezha und andere Modelle.Wenn die Umgebungstemperatur zu hoch oder die Windgeschwindigkeit niedrig ist, kann die Luftkühlung den Kühleffekt nicht erzielen.Obwohl das Luftkühlungssystem derzeit noch einen Platz auf dem Markt hat, kann die Luftkühlung allein die Anforderungen nicht erfüllen, da sich der Batteriesatz zunehmend in Richtung einer hohen Energiedichte entwickelt.

Das Funktionsprinzip der Flüssigkeitskühlung besteht darin, ein bestimmtes Kühlmedium konstruktionsbedingt in einen bestimmten Strömungskanal zu leiten, sodass es durch die Oberfläche der Batterie strömt und Wärme abführt.Die Flüssigkeitskühlung wird hauptsächlich in direkte Kühlung und indirekte Kühlung unterteilt.Der Hauptunterschied liegt in der Kontaktmethode zwischen der Kühlflüssigkeit und der Batterie.

Verbesserungen in der flüssige Kühlplatte und Strömungskanalanordnung sind die wichtigsten Möglichkeiten, die Effizienz der Flüssigkeitskühlung zu steigern.Ein auf Serpentinenkanälen basierendes Flüssigkeitskühlungs-Wärmemanagementschema wird vorgeschlagen und optimiert.Die optimierte Flüssigkeitskühlungsstruktur kann die Batterietemperatur zwischen 20 und 35 °C halten.Es wurde eine flüssigkeitsgekühlte Plattenstruktur mit parallelen, nicht gleich langen, geraden Kanälen entwickelt, die den Druckabfall der flüssigkeitsgekühlten Platte gut kontrollieren und gleichzeitig die maximale Temperatur und Temperaturdifferenz innerhalb eines geeigneten Bereichs gewährleisten kann.Es wird ein neuer Typ einer kleinen Kanalkühlplatte entwickelt.Im Vergleich zum Traditionellen KühlplatteDie Kombination aus Reihen- und Parallelkanälen bietet eine bessere Temperaturleistung.Und mit zunehmender Durchflussrate ist der Wärmeableitungseffekt besser.Bei Durchflussraten bis zu 5 g/s versagt dieser Trend jedoch allmählich.Abbildung 2 ist ein schematisches Diagramm des seriell-parallelen Strukturströmungskanals.Der Einfluss der Anzahl der Flüssigkeitskühlrohre und des Abstands zwischen den Rohren auf den Wärmeableitungseffekt der Flüssigkeitskühlung wird untersucht.Der Wärmeableitungseffekt wird mit zunehmender Rohranzahl stärker.Ein zu großer oder zu kleiner Rohrabstand fördert die Wärmeableitung nicht und der optimale Rohrabstand beträgt 65 mm.

Obwohl die Flüssigkeitskühlung die Nachteile einer komplexen Struktur und einer hohen Qualität aufweist.Im Vergleich zur Luftkühlung weist die Flüssigkeitskühlung jedoch nicht nur einen höheren Wärmeübergangskoeffizienten auf, sondern kann auch für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung des Batteriepakets sorgen.Derzeit nutzen die meisten gängigen New-Energy-Fahrzeuge auf dem Markt Flüssigkeitskühlung als Wärmemanagementmethode.Beispielsweise hat die von Tesla entwickelte wellenförmige Flüssigkeitskühlplatte eine Reihe von Patenten angemeldet.Das Kühlmittel Xiaopeng P7 kann nicht nur kühlen, sondern auch erwärmen, und es gibt viele Modelle wie Ideal ONE, BYD Yuan EV360 und GAC Trumpchi GE3.Flüssigkeitskühlung ist nach wie vor die erste Wahl für die meisten Elektrofahrzeuge mit neuer Energie.Die Änderung der Kühlplattenstruktur, der Kanalstruktur und der Flüssigkeitsdurchflussrate ist derzeit ein wirksames Mittel zur Optimierung der Flüssigkeitskühlungseffizienz.

Die Wärmerohrkühlung wurde in den Anfängen hauptsächlich im Bereich der nuklearen Kühlung und der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.In den letzten Jahren wurde mit der Entwicklung neuer Energiebatterien auch die Heatpipe-Kühltechnologie als effektive Methode zur Batteriekühlung eingesetzt.Das Wärmerohr besteht hauptsächlich aus Verdampfer, Wärmeisolator und Kondensator.Das Medium im Rohr verdampft im Verdampfungsabschnitt und der Dampf strömt durch den adiabatischen Abschnitt zum Niedertemperatur-Kondensatorabschnitt.In diesem Abschnitt wird das Medium im Rohr zu einem Arbeitskreislauf verdichtet.

Im Hinblick auf die strukturelle Gestaltung der Heatpipe-Kühlung werden die geometrischen Abmessungen der Heatpipes in einem entworfenen Heatpipe-basierten Wärmeableitungsmodul untersucht.Im Vergleich zeigt sich, dass der Wärmeableitungseffekt am besten ist, wenn das Verhältnis des horizontalen Abschnitts zum vertikalen Abschnitt im Verdampfungsabschnitt des Wärmerohrs 1 beträgt.Untersuchungen haben ergeben, dass das Hinzufügen von Wärmeleitungselementen zum Wärmerohr die Kontaktfläche zwischen der Batterie und dem Wärmerohr vergrößern und die Kühleffizienz des Wärmerohrs verbessern kann.Durch Erhöhen der Dicke des Wärmeleitelements kann auch die Batterietemperatur gesenkt und die Dicke im Allgemeinen auf unter 4 mm gesenkt werden.Die entworfene Wärmeableitungsstruktur mit eingebetteter Wärmerohr-Aluminiumplatte ist in Abbildung 3 dargestellt. Bei einer Entladungsrate von 2 °C wird der Temperaturunterschied zwischen einzelnen Zellen effektiv auf 3,2 °C gesteuert.Gleichzeitig wird mithilfe der Methode der Zwei-Faktor-Varianzanalyse verglichen, dass die Erhöhung der Dicke der Aluminiumplatte die maximale Temperatur der Batterie effektiver steuern kann als die Erhöhung der Anzahl der Wärmerohre.Für Hochleistungsbatteriemodule ist eine Heatpipe-Lamellen-Kollektorplatten-Kombination konzipiert.Durch Simulationen und Experimente mit Finite-Elemente-Berechnungen wurde festgestellt, dass die Temperatur des Batteriepakets bei einer Entladerate von 1 °C innerhalb von 15 °C gehalten werden kann.

Die Forschung zur Heatpipe-Technologie in der Batteriekühlung befindet sich derzeit überwiegend im Simulations- und Teststadium und wird den Anforderungen realer Fahrzeuganwendungen noch nicht gerecht.Die Heatpipe-Kühltechnologie weist nicht nur eine höhere Kühleffizienz als Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung auf, sondern kann auch die Anforderungen von Doppelarbeitsbedingungen bei hohen und niedrigen Temperaturen erfüllen.Obwohl die Kosten derzeit höher und die Struktur komplizierter sind, bestehen weiterhin gute Entwicklungsaussichten.Zukünftige Forschung wird sich auf die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Gewichtsreduzierung des Systems konzentrieren.

Bei der Phasenwechselkühlung handelt es sich um eine passive Kühlung mit besserer Kühlwirkung.Es nutzt hauptsächlich das Phasenwechselmaterial, um Wärme zu absorbieren und gleichzeitig die Temperatur während der Änderung des Aggregatzustands, auch bekannt als latente Wärme des Phasenwechsels, konstant zu halten.Derzeit lassen sich Phasenwechselmaterialien grob in drei Kategorien einteilen: anorganische Materialien, organische Materialien und zusammengesetzte Phasenwechselmaterialien.Verbundphasenwechselmaterialien aus Paraffin und Graphit werden hauptsächlich bei der Phasenwechselkühlung von Lithiumbatterien verwendet.

Basierend auf den zahlreichen Studien zu Phasenwechselmaterialien aus Paraffin- und Graphitverbundwerkstoffen wurde ein regelmäßiges sechseckiges Batteriemodul entworfen.Und die Batterie ist mit Graphit-Paraffin-Verbundmaterial für Phasenwechsel gefüllt.Seine Struktur ist in Abbildung 4 dargestellt. Die Wärmeableitungseigenschaften von Phasenwechselmaterialien mit unterschiedlichen Batterieabständen bei gleicher Entladerate wurden analysiert.Die Ergebnisse zeigen, dass der Temperaturanstieg der Module mit kleinerem Abstand höher ist als der der Batteriemodule mit größerem Abstand.Durch die Zugabe unterschiedlicher Massenanteile von expandiertem Graphit zum Paraffin-Phasenwechselmaterial wurde der Kühleffekt untersucht und es wurde festgestellt, dass eine Erhöhung des Massenanteils von expandiertem Graphit die Wärmeableitungskapazität des Systems verbessern kann.Verbundparaffin und Blähgraphit werden zu einer Verbundplatte aus Phasenwechselmaterial mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit verarbeitet, und die Wärmeleitfähigkeit ist im Vergleich zu reinem Paraffinmaterial um fast das 30-fache erhöht.Bei dieser Methode beträgt der maximale Temperaturunterschied des Akkupacks bei einer Entladerate von 5 °C nur 2 °C.Durch die Kombination von Paraffinwachs RT44HC mit expandiertem Graphit ist die Wärmeleitfähigkeit 20-60-mal höher als die von reinen Phasenwechselmaterialien und die Batterietemperatur kann innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs gut kontrolliert werden.

Im Vergleich zu anderen Kühlmethoden erfordert die Phasenwechselkühlung keine große Anzahl an Zusatzgeräten und bietet eine hohe Sicherheit.Darüber hinaus können die Temperaturunterschiede zwischen den Batteriepaketen besser kontrolliert und lokale Überhitzungen vermieden werden.Derzeit stützt sich die Forschung zu Phasenwechselmaterialien hauptsächlich auf organische Phasenwechselmaterialien.Angesichts der geringen Wärmeleitfähigkeit organischer Phasenwechselmaterialien könnte sich der Forschungsschwerpunkt in Zukunft auf anorganische Materialien mit besserer Wärmeleitfähigkeit verlagern.Mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugen wird die Batterieleistung immer größer.Ein Wärmemanagement auf Basis von Phasenwechselmaterialien allein kann die Anforderungen an die Wärmeableitung nicht mehr erfüllen.Daher sollte sich die zukünftige Forschung auf die Kombination von Phasenwechselmaterialien mit anderen Kühlmethoden konzentrieren.Die Forschung zu Phasenwechselmaterialien konzentriert sich derzeit hauptsächlich auf die endotherme Kühlung.Mit der Förderung neuer Energiefahrzeuge in alpinen Regionen ist jedoch in Zukunft mehr Forschung zur Niedertemperatur-Wärmespeicherkapazität von Phasenwechselmaterialien erforderlich.

Bei den vier oben vorgestellten Kühlmethoden handelt es sich jeweils um einzelne Wärmemanagementtechnologien, und jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.Um die Effizienz der Batteriekühlung weiter zu verbessern, haben viele Forscher zum Wärmemanagement begonnen, sich für die Kombination mehrerer Kühlmethoden zu entscheiden.Dadurch werden die Nachteile einer einzelnen Kühlmethode überwunden und ihre Vorteile bleiben erhalten, um ein besseres Wärmemanagement zu erreichen.Derzeit kombinieren die meisten Verbundkühlungen aktive Kühlung und passive Kühlung.

Es wird ein Wärmemanagementsystem vorgeschlagen, das Luftkühlung und Phasenwechselkühlung kombiniert.Die Studie verglich drei verschiedene Wärmemanagementmethoden: natürliche Konvektion, natürliche Konvektion kombiniert mit Phasenwechsel und erzwungene Konvektion kombiniert mit Phasenwechsel.Im Vergleich zeigt sich, dass das kombinierte Wärmemanagementverfahren aus erzwungener Konvektion und Phasenwechsel die maximale Temperaturdifferenz des Batteriepakets bei 2 °C gut kontrollieren kann.Um die Wärmeableitungskapazität der Batterie zu verbessern, werden Wärmeleitrippen auf der Oberfläche der Batterie hinzugefügt, die aus Phasenwechselmaterialien und Flüssigkeitskühlplatten besteht.Diese Verbundkühlmethode kann sicherstellen, dass die Temperatur des Akkupacks in einem sicheren Bereich von 33–38 °C gehalten wird.Es wird ein Wärmeableitungsstrukturmodell in Verbindung mit einem Phasenwechselmaterial und einem flüssigkeitsgekühlten Wassermantel entworfen.Erkunden Sie die Auswirkung verschiedener Strömungskanäle auf den Temperaturanstieg der Batterie.Die verschiedenen Läuferstrukturmodelle sind in Abb. 5 dargestellt. Im Vergleich wurde festgestellt, dass die 6-Kanal-Struktur bei einer Entladerate von 3 C die maximale Temperatur der Batterieoberfläche auf 33,78 °C regeln kann.Sie ist 7,23 °C niedriger als die Einphasenübergangs-Kühltemperatur.Es wird eine Reihe von Wärmemanagementsystemen auf Basis von Phasenwechselmaterialien entwickelt.Es wurde festgestellt, dass das Wärmemanagementverfahren, das Wärmerohre mit Flüssigkeitskühlung und Phasenwechselmaterialien kombiniert, die maximale Temperatur innerhalb von 50 °C bei einer Entladungsrate von 3 °C steuern kann. Gleichzeitig verringerte sich die Temperaturdifferenz um 3 °C im Vergleich zu zwei weitere Methoden.

Hybridkühlung kombiniert aktive Kühlung mit passiver Kühlung.Im Vergleich zu anderen Einzelkühlmethoden wird nicht nur die Kühleffizienz verbessert, sondern auch der Anwendungsbereich weiter erweitert.Das Hauptproblem der Verbundkühlung besteht derzeit darin, dass die Struktur relativ komplex und die Masse und das Volumen relativ groß sind.Die Reduzierung seiner Masse unter der Voraussetzung, die Kühleffizienz sicherzustellen, ist ein dringendes Problem, das gelöst werden muss.Der Vergleich verschiedener Auswirkungen des Batterie-Wärmemanagements ist in Tabelle 1 dargestellt.

Angesichts der rasanten Entwicklung neuer Energiefahrzeugtechnologien spielt das Batterie-Wärmemanagementsystem eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Batterieleistung und -lebensdauer.Die Hauptfunktion des Batterie-Wärmemanagements besteht darin, die Batterietemperatur in Echtzeit zu überwachen, die Temperaturkonsistenz zwischen den Batterien aufrechtzuerhalten, Wärme effektiv abzuleiten, wenn die Temperatur zu hoch ist, und schnell aufzuheizen, wenn die Temperatur niedrig ist.Derzeit nutzen die meisten New-Energy-Fahrzeuge auf dem Markt Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung, um die Batterie abzukühlen.Allerdings befinden sich Wärmerohrkühlung und Phasenwechselkühlung als neue passive Kühlung noch im experimentellen Forschungsstadium und wurden in Fahrzeugen mit neuer Energie noch nicht in großen Mengen eingesetzt.Mit der Zunahme der Batteriekapazität und der Lade-Entlade-Rate reicht eine einzelne Batterie-Wärmemanagementmethode nicht mehr aus, um die Anforderungen zu erfüllen Batterie Wärmeableitung.Daher müssen mehrfach gekoppelte Wärmemanagementsysteme der zukünftige Entwicklungstrend sein.

Lithium-Ionen-Batterien entwickeln sich in Richtung hoher Energiedichte und langer Zyklenlebensdauer.Gleichzeitig führt die Erhöhung der Wärmeerzeugungsrate der Batterie zu einem Anstieg der Spitzentemperatur und einer schlechten Temperaturkonsistenz.Daher wird der Schwerpunkt künftig hauptsächlich auf der Erforschung der Spitzentemperatur einzelner Batterien und der Kontrolle der Temperaturgleichmäßigkeit zwischen Batteriemodulen liegen.