Охлаждающая батарея (также известная как «пластина с охлаждением батареи») представляет собой компонент теплового управления ядрами систем батареи, особенно батареи с высокой мощностью/высокой пропускной способностью, такие как новые энергопотребления и батареи для хранения энергии. Его основная функция состоит в том, чтобы контролировать температуру аккумулятора во время зарядки и сброса с помощью активных или пассивных средств, гарантируя, что аккумулятор всегда работает в безопасном и эффективном температурном диапазоне, избегая ухудшения производительности, сокращения срока службы и даже рисков безопасности (таких как термический сбег), вызванный перегревами или неравномерной температурой.
1 、Основная роль: около трех основных значений «контроля температуры»
1. Подавить перегрев батареи и избежать рисков безопасности
Аккумуляторы (особенно литий-ионные батареи) генерируют тепло джоула во время зарядки и разрядки (ток работает и генерирует тепло посредством внутреннего сопротивления), а в условиях мощности (таких как быстрое ускорение и быстрая зарядка новых энергетических транспортных средств), генерация тепла резко возрастает:
Если температура превышает безопасный порог (обычно 45-60 ℃ для литий-ионных батарей, с небольшими различиями для разных типов), это может вызвать разложение электролита, структурное повреждение положительных электродных материалов и даже запускать «термический бегство» (огонь, взрыв);
Охлаждающая пластина быстро поглощает тепло и ведет ее в среду охлаждения (например, охлаждающая жидкость, воздух), прямо или косвенно контактируя с поверхностью батареи (например, соединение с ячейкой батареи/модуля), контролируя температуру аккумулятора в безопасном диапазоне и снижая риск термического бегства от источника.
2. Сбалансировать разницу в температуре батареи, чтобы обеспечить стабильную производительность
Аккумулятор состоит из десятков или даже сотен отдельных ячеек. Если рассеивание тепла неравномерность, может возникнуть проблема с разностью температуры «локальной высокой температуры, локальной низкой температуры» (например, разность температуры более 5 ℃ между краем и центром аккумулятора)::
Мономер с высокой температурой: более быстрый распад мощности и более короткий срок службы цикла;
Низкотемпературные ячейки: низкая эффективность зарядки и сброса (например, снижение зимнего диапазона) и даже неспособность участвовать в зарядке и нормальном сбросе, что приводит к тому, что весь аккумулятор «отстает»;
Охлаждающая пластина предназначена с однородными каналами потока (такими как серпантиновые каналы, параллельные каналы) или структурами рассеивания тепла, чтобы гарантировать, что тепло равномерно уносится, уменьшают разницу температуры между отдельными ячейками (обычно необходимыми для контроля в пределах 3-5 ℃), и позволяет синхронизировать все характеристики аккумулятора, избегая «эффекта ствола».
3. Поддерживать оптимальную рабочую температуру и продлить срок службы батареи
Аккумулятор имеет «оптимальный диапазон рабочей температуры» (обычно 20-40 ℃), в рамках которого:
Самая высокая эффективность зарядки (избегание медленной низкотемпературной зарядки и осаждения лития во время высокотемпературной зарядки);
Размещение пропускной способности является самым медленным (высокая температура ускоряет старение электродных материалов, низкая температура приводит к образованию дендритов лития, оба из которых сокращают срок службы);
Охлаждающая пластина динамически регулирует интенсивность рассеивания тепла (например, автоматическое запуск и остановка системы охлаждения в соответствии с температурой батареи, регулируя скорость потока охлаждающей жидкости), стабилизация батареи в оптимальном диапазоне в течение длительного времени и значительно продление срока службы аккумулятора (обычно продлевая срок службы силовой батареи с 3-5 лет до 5-8 лет).
2 、Вспомогательная функция: расширение функции, адаптированное к различным сценариям
Совместим с низкотемпературным предварительным нагреванием (частично интегрированная конструкция): некоторые охлаждающие пластины принимают структуру «холодной горячей интеграции» (такую как интеграция нагревательных элементов в канал потока), которая может быть переключена на «режим нагрева» при низких температурах зимой. Аккумулятор предварительно нагревается через охлаждающую жидкость/нагревательные плавники, решая проблемы низкой активности аккумулятора и коротких дистанций при низких температурах (особенно подходящих для новых энергетических транспортных средств в холодных северных регионах).
Защита структуры аккумулятора и уменьшение воздействия вибрации: некоторые охлаждающие пластины (такие как пластина с водяным охлаждением новых энергоносителей) оснащены амортизирующими материалами (такими как теплопроводящие силиконовые прокладки) при прикреплении к аккумулятору. В дополнение к повышению теплопроводности, они также могут смягчить вибрации во время работы транспортных средств, избегая структурной ролики или плохого контакта с электродом батареи из-за долгосрочной вибрации.
3 、Ключевой сценарий адаптации: Почему мощные батареи полагаются на охлаждающие тарелки?
Аккумуляторная батарея питания новой энергии: это самый основной сценарий применения для охлаждающих пластин. Из-за высокой зарядки и сброса мощности аккумулятора во время работы транспортного средства (например, пиковая мощность, достигающая сотни киловатт), и закрытое пространство для установки (условия плохого рассеяния тепла внутри батарейного батареи) необходимо использовать охлаждающие пластины (в основном на водных пластинах), чтобы насильно рассеивать тепло, в противном случае он будет серьезно влиять на диапазон и безопасность;
Система батареи для хранения энергии: аккумулятор с большими электростанциями для хранения энергии (например, фотоэлектрический/ветровой энергосберегающий хранение энергии) имеет большую емкость и может быть заряжена и сброшен в течение длительного времени. Если температура слишком высока, емкость быстро распадается. Охлаждающие пластины могут обеспечить долгосрочную стабильную работу системы хранения энергии;
Промышленные батареи с высокой мощностью, такие как те, которые используются в вилочных погрузчиках и роботах AGV, генерируют большое количество тепла посредством частой зарядки и сброса. Охлаждающая пластина может предотвратить часто закрытие батареи из -за перегрева и повышения эффективности работы оборудования.
