Litiumioniakkujen lämmönhallintatekniikka


Litiumioniakku on yleisin akku maailmanlaajuisen tehoakkujen ja kuluttajaakkujen alalla, ja se on herättänyt paljon huomiota lämmönhallintateknologiansa kehittämisessä. Varhainen litiumioniakkujen lämmönhallintajärjestelmä oli suhteellisen yksinkertainen, pääasiassa luonnollisella konvektiojäähdytyksellä, eli passiivisella ilmajäähdytyksellä. Myöhemmin lisättiin puhaltimia ilmavirran nopeuttamiseksi tai kylmäilmasäiliöllä jäähdytettiin ilmaa etukäteen, eli aktiivista ilmajäähdytystä. Jäähdytysteho parani, mutta melu oli kovaa ja lämpötilan tasaisuus ei ollut hyvä.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ovat keksineet nestejäähdytystekniikan, mukaan lukien jäähdytyslevyn nestejäähdytys ja upotusnestejäähdytys. Niistä jäähdytyslevyn nestejäähdytystekniikka on suhteellisen kypsä ja sillä on hyvä jäähdytysvaikutus, mutta se on altis ongelmille, kuten jäähdytysnesteen vuoto, joka voi aiheuttaa turvallisuusriskejä. Upotusnestejäähdytys on viime vuosina nopeasti kehittynyt jäähdytystekniikka.
Jäähdytysvaikutus on ilmeinen, mutta sillä on korkeat vaatimukset jäähdytysnesteelle. Phase-change Material (PCM) jäähdytys ja thermoelectric cooler (TEC) jäähdytysteknologia ovat viime vuosina kehitettyjä uusia jäähdytysteknologioita, joissa ei ole liikkuvia osia ja yksinkertainen rakenne, mutta alhainen jäähdytystehokkuus. Yleisesti ottaen tässä vaiheessa olevilla jäähdytystekniikoilla on etuja ja haittoja. Yleensä on tarpeen yhdistää kaksi tai useampia jäähdytystekniikoita akun yhdistejäähdytyksen suorittamiseksi.
