تقدم البحث في الإدارة الحرارية لبطاريات الليثيوم أيون للمركبات

في السنوات الأخيرة ، حظي مفهوم توفير الطاقة وخفض الانبعاثات باهتمام متزايد.في عام 2020 ، تم اقتراح هدف الكربون المزدوج رسميًا.على هذه الخلفية ، سيكون تطوير السيارات الكهربائية ذات الطاقة الجديدة في مجال النقل هو الاتجاه العام أيضًا.تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في حزم بطاريات السيارات الكهربائية نظرًا لمزاياها المتمثلة في الطاقة العالية والسعة الكبيرة ومعدل التفريغ المنخفض وعمر الدورة الطويل.كما نعلم جميعًا ، تتأثر حزمة بطارية الطاقة بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة ، ونطاق درجة حرارة العمل المناسب لها يتراوح من 0 إلى 50 درجة مئوية فقط.يجب ألا يتجاوز فرق درجة الحرارة بين الخلايا المفردة 5 درجات مئوية.تؤدي درجة الحرارة الزائدة إلى تدمير التوازن الكيميائي الداخلي للبطارية ، بل وتؤدي إلى هروب حراري في الحالات الشديدة.إذا كانت درجة الحرارة منخفضة للغاية ، فستزداد المقاومة الداخلية للبطارية ، مما سيؤثر على طاقة البطارية وخرج الطاقة.لذلك ، من أجل الحفاظ على المركبات الكهربائية في ظروف عمل آمنة وفعالة ، من الضروري تصميم نظام إدارة حراري مناسب.في الوقت الحالي، الإدارة الحرارية للبطارية تشتمل الأنظمة بشكل أساسي على طرق مجمعة نشطة ، وسلبية ، وإيجابية سلبية.

أولاً ، تحدد هذه الورقة نقطة البداية للإدارة الحرارية للبطارية.ثانيًا ، بدءًا من طرق التبريد المختلفة ، تم وصف التقدم البحثي للإدارة الحرارية في السنوات الأخيرة وتحليل مزايا وعيوب طرق التبريد المختلفة.أخيرًا ، من المتوقع أن يوفر تطبيق تقنية تبريد بطاريات الليثيوم أيون بعض المساعدة للأبحاث المستقبلية حول الإدارة الحرارية.

لطالما كانت مشكلات أداء البطارية والعمر والسلامة من الأسباب التي تعوق التطور السريع للسيارات الكهربائية.ترتبط معظم هذه المشكلات بدرجة حرارة البطارية.تحدث التفاعلات الكيميائية داخل البطارية فقط في درجات حرارة معينة.ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة جدًا إلى انخفاض سعة بطارية بطارية الليثيوم أثناء الشحن والتفريغ وتؤثر بشكل خطير على عمر خدمة بطارية الليثيوم.ستدمر درجة الحرارة المرتفعة بشكل مفرط التوازن الكيميائي في البطارية ، وتزيد من استقطاب التفاعل الكهروكيميائي ، وتقلل من أداء معدل البطارية.بعد ركوب الدراجات في درجات حرارة عالية ، يتحلل النشاط الكيميائي لنواة البطارية ويقل أداء البطارية وعمرها.عندما تكون درجة الحرارة منخفضة للغاية ، تزداد لزوجة المنحل بالكهرباء ويقل معدل تفاعل القطب.يؤدي هذا إلى إبطاء تفاعل الأقطاب الموجبة والسالبة داخل البطارية ، مما يزيد من المقاومة الداخلية للبطارية.قد يؤدي شحن بطارية الليثيوم عند درجة حرارة منخفضة إلى هطول الليثيوم ، والذي لن يؤدي فقط إلى تدهور أداء البطارية ، ولكن أيضًا يقصر بشكل كبير من عمر دورة البطارية.إذا كانت درجة حرارة البطارية مرتفعة جدًا وخطيرة ، فسوف يتسبب ذلك أيضًا في حدوث هروب حراري لوحدة البطارية ، مما يتسبب في اشتعال البطارية تلقائيًا ، مما يؤدي إلى حدوث انفجار أو حتى نشوب حريق.يرجع جزء كبير من سبب الهروب الحراري إلى قصر الدائرة الداخلية للبطارية.عندما يتم ضغط بطارية الليثيوم خارجيًا ، يتمزق الحجاب الحاجز الداخلي ، وتتلامس الأقطاب الموجبة والسالبة ، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي في البطارية.توليد كمية كبيرة من الحرارة سيتم إطلاق الطاقة الكهروكيميائية المخزنة في المادة مع توليد الحرارة.عندما تصل الحرارة إلى مستوى معين ، يحدث هروب حراري.سوف تتسبب طاقة الهروب الحراري في الانتشار الحراري للوحدة وحتى النظام.في الحالات الشديدة ، قد تحترق السيارة بالكامل.يمكن ملاحظة أنه عندما ترتفع درجة الحرارة الداخلية للبطارية ولا يمكن إطلاق الحرارة ، من أجل الحفاظ على درجة حرارة البطارية في نطاق درجة حرارة مناسب قدر الإمكان وضمان أداء البطارية وعمرها ، فمن الضروري للغاية منع بطارية من الهروب الحراري وإجراء أبحاث الإدارة الحرارية.

في الوقت الحاضر ، أجرى العديد من العلماء الكثير من الأبحاث حول الإدارة الحرارية لبطاريات الليثيوم أيون للمركبات.يشمل نظام إدارة البطارية الحرارية بشكل أساسي تبريد الهواء ، التبريد السائل, تبريد أنبوب الحرارة، تبريد تغيير الطور والتبريد المركب.لقد حقق تبريد الهواء والتبريد السائل تطبيقًا واسع النطاق بسبب البحث المبكر والتقنية الناضجة.على الرغم من أن تبريد الأنابيب الحرارية والتبريد بتغيير الطور لهما تأثيرات أفضل ، إلا أنهما لا يزالان في المرحلة التجريبية ولم يتم تطبيقهما بعد على المنتجات.في السنوات الأخيرة ، اهتم المزيد والمزيد من العلماء بإمكانية اقتران طريقتين أو أكثر من طرق التبريد لإجراء التبريد المركب والإدارة الحرارية للبطاريات.لا يكون لطريقة التبريد هذه تأثير أفضل فحسب ، بل لها أيضًا نطاق تطبيق متزايد ولديها إمكانية تطوير جيدة.

تبريد الهواء ، المعروف أيضًا باسم تبريد الهواء ، يبرد البطارية بشكل أساسي من خلال معدل التدفق العالي للهواء الخارجي.هناك طريقتان شائعتان لتبريد الهواء: (1) تبريد الهواء السلبي ، والذي يستخدم معدل تدفق الهواء العالي لإزالة الحرارة عند تشغيل السيارة ؛(2) تبريد الهواء القسري، وذلك عن طريق إضافة مروحة لزيادة معدل تدفق الهواء وإزالة الحرارة الزائدة داخل البطارية.

بالنسبة لنظام تبريد الهواء ، فإن العوامل الرئيسية التي تؤثر على كفاءة التبريد هي: ترتيب البطارية ، وتصميم مجرى الهواء ، وتصميم مواقع مداخل ومخارج الهواء ، وسرعة الهواء ودرجة الحرارة.فيما يتعلق بأبحاث ترتيب البطاريات ، تمت مقارنة 3 ترتيبات للبطارية: في الخط ، والتفكك والتقاطع.الشكل 1 عبارة عن عرض للخطة للخلع والترتيب المتقاطع.بالمقارنة مع التفكك والترتيب المتقاطع ، عندما يتم ترتيب حزم البطاريات بالتوازي ، لا تكون درجة الحرارة القصوى فقط أقل ولكن أيضًا فرق درجة الحرارة بين حزم البطاريات أصغر.بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر حجم التباعد بين الخلايا أيضًا على اتساق درجة الحرارة.يكون توحيد درجة الحرارة أفضل عندما يتم التحكم في التباعد عند 4 مم.فيما يتعلق بأبحاث تصميم مجرى الهواء ، بالنسبة لمجاري الهواء على شكل Z ، يتم استخدام طريقة المحاكاة العددية لتحسين مجرى الهواء.وجدت المقارنة أن الفرق في درجة حرارة حزمة البطارية قد انخفض بأكثر من 48٪ في ظل حالة قناة تدفق الهواء المُحسَّنة دون تغيير انخفاض الضغط.فيما يتعلق بأبحاث تصميم موقع مداخل ومخرج الهواء ، تمت محاكاة 3 مواقع مداخل / مخرج للحصول على الحل الأمثل: المدخل العلوي والمخرج السفلي ، والمدخل والمخرج من نفس الجانب ، والمدخل والمخرج من الجانبين المختلفين.أظهرت النتائج أن وضع المدخل والمخرج على جانبي حزمة البطارية هو الحل الأمثل.يؤدي استخدام هيكل حاجز إضافي لمنع الهواء من المرور عبر المسافة بين العلبة والبطارية إلى تحسين أداء استراتيجية تبريد السحب الجانبي بشكل كبير.فيما يتعلق بأبحاث سرعة الهواء ، تُستخدم طرق المحاكاة العددية لإيجاد أن زيادة سرعة الهواء عند مدخل الهواء أو تقليل درجة حرارة الهواء عند مدخل الهواء يمكن أيضًا أن يحسن بشكل فعال قدرة تبديد الحرارة للبطارية.

يتميز نظام تبريد الهواء بخصائص الحجم الصغير والبنية البسيطة والموثوقية العالية.ومع ذلك ، فإن الموصلية الحرارية المنخفضة والتحكم السيئ في توحيد درجة الحرارة لا يمكن أن يفي إلا بمتطلبات الإدارة الحرارية لبعض حزم البطاريات منخفضة الطاقة.المركبات المبردة بالهواء في السوق هي في الأساس مركبات طاقة جديدة ذات سعة بطارية صغيرة ، مثل Wuling Hongguang MINI و Toyota Prius و Euler Black Cat و Nezha ونماذج أخرى.عندما تكون درجة الحرارة المحيطة عالية جدًا أو تكون سرعة الرياح منخفضة ، لا يمكن أن يحقق تبريد الهواء تأثير التبريد.في الوقت الحالي ، على الرغم من أن نظام تبريد الهواء لا يزال له مكان في السوق ، حيث تبدأ حزمة البطارية في التطور نحو كثافة طاقة عالية ، فإن تبريد الهواء وحده لا يمكن أن يفي بالمتطلبات.

مبدأ العمل للتبريد السائل هو وضع وسيط تبريد معين في قناة تدفق محددة حسب التصميم ، بحيث يتدفق عبر سطح البطارية لإزالة الحرارة.ينقسم التبريد السائل بشكل أساسي إلى تبريد مباشر وتبريد غير مباشر.يكمن الاختلاف الرئيسي في طريقة الاتصال بين سائل التبريد والبطارية.

تحسينات في صفيحة سائلة باردة وترتيب قنوات التدفق هي الطرق الرئيسية لزيادة كفاءة التبريد السائل.تم اقتراح وتحسين مخطط الإدارة الحرارية للتبريد السائل على أساس قنوات السربنتين.يمكن أن يحافظ هيكل التبريد السائل المحسن على درجة حرارة البطارية في حدود 20-35 درجة مئوية.تم تصميم هيكل لوحة مبردة بالسائل مع قنوات مستقيمة متوازية غير متساوية الطول ، والتي يمكنها التحكم في انخفاض الضغط للوحة المبردة بالسائل جيدًا مع ضمان أقصى درجة حرارة وفرق في درجة الحرارة ضمن النطاق المناسب.تم تصميم نوع جديد من لوحة التبريد ذات القناة الصغيرة.مقارنة بالتقليدية لوحة التبريد، فإن الجمع بين القنوات المتسلسلة والقنوات المتوازية لديه أداء أفضل في درجة الحرارة.ومع زيادة معدل التدفق ، يكون تأثير تبديد الحرارة أفضل.ومع ذلك ، فإن هذا الاتجاه يفشل تدريجياً عند معدلات تدفق تصل إلى 5 جم / ثانية.الشكل 2 هو رسم تخطيطي لقناة تدفق الهيكل المتوازي التسلسلي.تمت دراسة تأثير عدد أنابيب التبريد السائل والمسافة بين الأنابيب على تأثير تبديد الحرارة للتبريد السائل.يصبح تأثير تبديد الحرارة أقوى مع زيادة عدد الأنابيب.إذا كان تباعد الأنابيب كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا ، فلن يؤدي ذلك إلى تبديد الحرارة ، وتبلغ التباعد الأمثل للأنبوب 65 مم.

على الرغم من أن التبريد السائل له عيوب الهيكل المعقد والجودة الكبيرة.ومع ذلك ، بالمقارنة مع تبريد الهواء ، فإن التبريد السائل لا يحتوي فقط على معامل نقل حرارة أعلى ، ولكنه أيضًا يمكن أن يجعل توزيع درجة حرارة حزمة البطارية أكثر اتساقًا.في الوقت الحاضر ، تستخدم معظم سيارات الطاقة الجديدة السائدة في السوق التبريد السائل كطريقة لإدارة الحرارة.على سبيل المثال ، صفيحة التبريد السائل ذات الشكل الموجي المصممة بواسطة Tesla تقدمت بطلب لعدد من براءات الاختراع.لا يمكن لسائل التبريد Xiaopeng P7 أن يبرد فحسب ، بل يسخن أيضًا ، وهناك العديد من الطرز مثل Ideal ONE و BYD Yuan EV360 و GAC Trumpchi GE3.لا يزال التبريد بالسائل هو الخيار الأول لمعظم السيارات الكهربائية الجديدة التي تعمل بالطاقة.يعد تغيير هيكل لوحة التبريد وبنية القناة ومعدل تدفق السائل حاليًا وسيلة فعالة لتحسين كفاءة تبريد السائل.

تم استخدام تبريد الأنابيب الحرارية في الغالب في مجال التبريد النووي والفضاء في الأيام الأولى.في السنوات الأخيرة ، مع تطوير بطاريات الطاقة الجديدة ، تم أيضًا استخدام تقنية تبريد الأنابيب الحرارية كطريقة فعالة لتبريد البطارية.يتكون أنبوب الحرارة بشكل أساسي من مبخر وعازل حراري ومكثف.يتبخر الوسيط الموجود في الأنبوب في قسم التبخر ، ويتدفق البخار إلى قسم المكثف ذي درجة الحرارة المنخفضة عبر قسم ثابت الحرارة.يتم تكثيف الوسط الموجود في الأنبوب في هذا القسم لتشكيل دورة عمل.

فيما يتعلق بالتصميم الإنشائي لتبريد الأنابيب الحرارية ، يتم دراسة الأبعاد الهندسية لأنابيب الحرارة في وحدة تبديد الحرارة المعتمدة على الأنابيب الحرارية.بالمقارنة ، وجد أنه عندما تكون نسبة المقطع الأفقي إلى المقطع الرأسي في قسم التبخر لأنبوب الحرارة 1 ، يكون تأثير تبديد الحرارة هو الأفضل.وجدت الأبحاث أن إضافة عناصر التوصيل الحراري إلى الأنبوب الحراري يمكن أن يزيد من مساحة التلامس بين البطارية وأنبوب الحرارة ويحسن كفاءة التبريد لأنبوب الحرارة.يمكن أن تؤدي زيادة سمك عنصر التوصيل الحراري أيضًا إلى تقليل درجة حرارة البطارية ، والتحكم بشكل عام في السماكة التي تقل عن 4 مم.يتم عرض هيكل تبديد الحرارة المدمج المصمم لأنابيب الحرارة والألومنيوم في الشكل 3. بمعدل تفريغ 2 درجة مئوية ، يتم التحكم بشكل فعال في فرق درجة الحرارة بين الخلايا المفردة عند 3.2 درجة مئوية.في الوقت نفسه ، باستخدام التحليل الثنائي لطريقة التباين ، يُقارن أن الزيادة في سمك لوح الألمنيوم يمكن أن تتحكم في درجة الحرارة القصوى للبطارية بشكل أكثر فاعلية من الزيادة في عدد الأنابيب الحرارية.بالنسبة لوحدات البطارية عالية الطاقة ، تم تصميم تركيبة لوحة تجميع أنبوب الحرارة والزعانف.من خلال تجارب ومحاكاة حساب العناصر المحدودة ، وجد أنه يمكن الاحتفاظ بدرجة حرارة حزمة البطارية في حدود 15 درجة مئوية بمعدل تفريغ 1 درجة مئوية.

إن البحث حول تقنية الأنابيب الحرارية في تبريد البطاريات حاليًا في الغالب في مرحلة المحاكاة والاختبار ، ولم يلبي بعد متطلبات تطبيقات المركبات الفعلية.لا تتمتع تقنية تبريد الأنابيب الحرارية بكفاءة تبريد أعلى من تبريد الهواء والتبريد السائل فحسب ، بل يمكنها أيضًا تلبية متطلبات درجات الحرارة العالية وظروف العمل المزدوجة ذات درجات الحرارة المنخفضة.على الرغم من أن تكلفتها أعلى وهيكلها أكثر تعقيدًا في الوقت الحالي ، إلا أنها لا تزال تتمتع بفرص تطوير جيدة.ستركز الأبحاث المستقبلية على تقليل استهلاك طاقة النظام والوزن الخفيف.

تبريد تغيير الطور هو تبريد سلبي مع تأثير تبريد أفضل.يستخدم بشكل أساسي مادة تغيير الطور لامتصاص الحرارة مع الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة أثناء تغيير حالة المادة ، والمعروف أيضًا باسم الحرارة الكامنة لتغير الطور.في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم مواد تغيير الطور تقريبًا إلى ثلاث فئات: المواد غير العضوية والمواد العضوية ومواد تغيير الطور المركب.تستخدم مواد تغيير الطور المركب من البارافين والجرافيت في الغالب في تبريد تغيير الطور لبطاريات الليثيوم.

بناءً على الدراسات العديدة التي أجريت على مواد تغيير الطور المركب للبارافين والجرافيت ، تم تصميم وحدة بطارية سداسية منتظمة.وهي مليئة بمواد تغيير الطور المركب من الجرافيت والبارافين حول بطاريتها.يظهر هيكلها في الشكل 4. تم تحليل خصائص تبديد الحرارة لمواد تغيير الطور مع تباعد بطارية مختلف تحت نفس معدل التفريغ.تظهر النتائج أن ارتفاع درجة حرارة الوحدات ذات التباعد الأصغر أعلى من ارتفاع وحدات البطارية ذات التباعد الأكبر.بإضافة أجزاء كتلة مختلفة من الجرافيت الموسع إلى مادة تغيير طور البارافين ، تمت دراسة تأثير التبريد ووجد أن زيادة الكسر الكتلي للجرافيت الموسع يمكن أن يحسن قدرة تبديد الحرارة للنظام.يتم تحضير البارافين المركب والجرافيت الموسع في لوح مادة مركب متغير الطور مع توصيل حراري ممتاز ، وتزداد الموصلية الحرارية بحوالي 30 مرة مقارنة بمادة البارافين النقية.باستخدام هذه الطريقة ، يكون الحد الأقصى للاختلاف في درجة الحرارة لحزمة البطارية عند معدل تفريغ 5 درجات مئوية هو 2 درجة مئوية فقط.من خلال الجمع بين شمع البارافين RT44HC والجرافيت الموسع ، تكون الموصلية الحرارية أعلى بمقدار 20-60 مرة من تلك الخاصة بمواد تغيير الطور النقي ، ويمكن التحكم في درجة حرارة البطارية جيدًا ضمن درجة حرارة مناسبة.

بالمقارنة مع طرق التبريد الأخرى ، لا يتطلب التبريد بتغيير الطور عددًا كبيرًا من المعدات الملحقة ويتمتع بسلامة عالية.علاوة على ذلك ، يمكن التحكم بشكل أفضل في فرق درجة الحرارة بين حزم البطاريات ، ويمكن تجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية.في الوقت الحاضر ، يعتمد البحث على مواد تغيير الطور في الغالب على مواد تغيير الطور العضوي.بالنظر إلى الموصلية الحرارية المنخفضة لمواد تغيير الطور العضوي ، قد يتحول تركيز البحث المستقبلي إلى مواد غير عضوية ذات توصيل حراري أفضل.مع تطور السيارات الكهربائية ، تزداد طاقة البطارية أكثر فأكثر.لم تعد الإدارة الحرارية القائمة على مواد تغيير الطور وحدها قادرة على تلبية متطلبات تبديد الحرارة.لذلك ، يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على الجمع بين مواد تغيير الطور وطرق التبريد الأخرى.يركز البحث حول مواد تغيير الطور حاليًا بشكل أساسي على التبريد الماص للحرارة.ومع ذلك ، مع الترويج لمركبات الطاقة الجديدة في مناطق جبال الألب ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول سعة تخزين الحرارة ذات درجات الحرارة المنخفضة لمواد تغيير الطور في المستقبل.

طرق التبريد الأربعة التي تم تقديمها أعلاه كلها تقنيات إدارة حرارية فردية ، ولكل منها مزاياها وعيوبها.من أجل زيادة تحسين كفاءة تبريد البطارية ، بدأت العديد من أبحاث الإدارة الحرارية في اختيار الجمع بين طرق تبريد متعددة.هذا يتغلب على عيوب طريقة التبريد الفردية ويحتفظ بمزاياها لتحقيق إدارة حرارية أفضل.في الوقت الحاضر ، يجمع معظم التبريد المركب بين التبريد النشط والتبريد السلبي.

يُقترح نظام إدارة حراري يجمع بين تبريد الهواء وتبريد تغيير الطور.قارنت الدراسة ثلاث طرق مختلفة للإدارة الحرارية: الحمل الطبيعي ، والحمل الطبيعي مع تغير الطور ، والحمل القسري مع تغير الطور.بالمقارنة ، وجد أن طريقة الإدارة الحرارية المشتركة للحمل الحراري القسري وتغيير الطور يمكن أن تتحكم جيدًا في فرق درجة الحرارة القصوى لحزمة البطارية عند 2 درجة مئوية.من أجل تحسين قدرة البطارية على تبديد الحرارة ، تتم إضافة زعانف التوصيل الحراري على سطح البطارية المكون من مواد متغيرة الطور وألواح تبريد سائلة.يمكن أن تضمن طريقة التبريد المركبة هذه الحفاظ على درجة حرارة حزمة البطارية ضمن نطاق آمن يتراوح بين 33 و 38 درجة مئوية.تم تصميم نموذج هيكل تبديد الحرارة مقترنًا بمادة تغيير الطور وسترة ماء مبردة بالسائل.اكتشف تأثير قنوات التدفق المختلفة على ارتفاع درجة حرارة البطارية.نماذج هيكل العداء المختلفة موضحة في الشكل 5. ووجد بالمقارنة أنه عند معدل تفريغ 3 درجات مئوية ، يمكن للهيكل المكون من 6 قنوات التحكم في درجة حرارة سطح البطارية القصوى حتى 33.78 درجة مئوية.إنها 7.23 ℃ أقل من درجة حرارة التبريد بمرحلة انتقالية أحادية.تم تصميم سلسلة من أنظمة الإدارة الحرارية القائمة على مواد تغيير الطور.وجد أن طريقة الإدارة الحرارية التي تجمع بين أنابيب الحرارة والتبريد السائل ومواد تغيير الطور يمكن أن تتحكم في درجة الحرارة القصوى في حدود 50 درجة مئوية بمعدل تفريغ 3 درجات مئوية. وفي نفس الوقت ، انخفض فرق درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية مقارنة مع طريقتان أخريان.

يجمع التبريد الهجين بين التبريد النشط والتبريد السلبي.بالمقارنة مع طرق التبريد الفردية الأخرى ، لم يتم تحسين كفاءة التبريد فحسب ، بل تم أيضًا توسيع نطاق التطبيق بشكل أكبر.في الوقت الحالي ، تكمن المشكلة الرئيسية للتبريد المركب في أن الهيكل معقد نسبيًا ، والكتلة والحجم كبيران نسبيًا.تعتبر كيفية تقليل كتلته في ظل فرضية ضمان كفاءة التبريد مشكلة ملحة يجب حلها.يتم عرض مقارنة تأثيرات الإدارة الحرارية للبطارية المختلفة في الجدول 1.

مع التطور السريع لتكنولوجيا مركبات الطاقة الجديدة ، يلعب نظام الإدارة الحرارية للبطارية دورًا حيويًا في ضمان أداء البطارية وعمر الخدمة.تتمثل الوظيفة الرئيسية للإدارة الحرارية للبطارية في مراقبة درجة حرارة البطارية في الوقت الفعلي ، والحفاظ على اتساق درجة الحرارة بين البطاريات ، وتبديد الحرارة بشكل فعال عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، وتسخينها بسرعة عندما تكون درجة الحرارة منخفضة.في الوقت الحاضر ، تستخدم معظم سيارات الطاقة الجديدة في السوق تبريد الهواء والتبريد السائل لتبريد البطارية.ومع ذلك ، فإن تبريد الأنابيب الحرارية وتبريد تغيير الطور لا يزالان في مرحلة البحث التجريبي باعتباره تبريدًا سلبيًا جديدًا ، ولم يتم تطبيقهما بكميات كبيرة في مركبات الطاقة الجديدة.مع زيادة سعة البطارية ومعدل تفريغ الشحن ، لم تعد طريقة الإدارة الحرارية للبطارية الواحدة كافية لتلبية متطلبات تبديد حرارة البطارية.لذلك ، يجب أن تكون أنظمة الإدارة الحرارية المقترنة بطرق متعددة هي اتجاه التطوير المستقبلي.

تتطور بطاريات الليثيوم أيون نحو كثافة طاقة عالية وعمر دورة طويل.في الوقت نفسه ، تؤدي الزيادة في معدل توليد حرارة البطارية إلى زيادة درجة حرارة الذروة وضعف تناسق درجة الحرارة.لذلك ، سيكون التركيز المستقبلي بشكل أساسي على البحث حول درجة حرارة الذروة للبطارية الفردية والتحكم في توحيد درجة الحرارة بين وحدات البطارية.