Оптимизация стратегий охлаждения в батарейных блоках электромобилей

Электромобили (EV) представляют собой перспективное решение глобального энергетического кризиса и смягчения последствий изменения климата в транспортном секторе. В настоящее время литий-ионные (Li-ion) батареи получили широкое распространение в качестве основного источника энергии для электромобилей благодаря таким преимуществам, как высокая плотность мощности. В стремлении конкурировать с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания ведутся постоянные работы по увеличению ёмкости Li-ion батарей, что повышает эффективность и надёжность электромобилей. Эффективное тепловое управление литий-ионными батареями имеет ключевое значение для сохранения рабочих характеристик и безопасной эксплуатации; это требует поддержания оптимальной рабочей температуры и стимулирует разработку усовершенствованных стратегий охлаждения. Коммерчески применяемые методы охлаждения сталкиваются с трудностями при управлении тепловыми потребностями батарей с высокой плотностью мощности, поэтому исследователи активно изучают инновационные подходы для преодоления этих ограничений и их интеграции в системы теплового управления батареями следующего поколения. В данном обзоре консолидируется большое количество исследований по продвинутым стратегиям охлаждения для теплового управления батареями в электромобилях. Рассматривая период с 2018 по 2023 год, обзор даёт всесторонний обзор исследований по охлаждению с использованием фазовых переходов (phase change material) и прямому жидкостному охлаждению, охватывая как экспериментальные, так и численные работы и освещая эффективность этих подходов. Несмотря на рассмотрение охлаждения с использованием фазовых переходов, обзор подчёркивает текущую исследовательскую динамику в пользу прямого жидкостного охлаждения как перспективной и многообещающей техники теплового управления батареями. Прямое жидкостное охлаждение демонстрирует потенциал для оптимизации характеристик батарей в нормальных и экстремальных рабочих условиях; тем не менее, необходимы значительные исследования для повышения коммерческой реализуемости прямого жидкостного охлаждения в качестве передового решения для теплового управления батареями электромобилей. Обзор представляет собой ценный ресурс, предлагая целенаправленное изложение современных исследований по продвинутым стратегиям охлаждения для теплового управления батареями и направляет будущие усилия в поиске подходящей и эффективной стратегии охлаждения для следующего поколения электромобилей.