Placa de răcire a bateriei (cunoscută în mod obișnuit sub numele de „placa de răcire a bateriei”) este componenta de gestionare termică de bază a sistemelor de baterii, în special pachetele de baterii de mare putere/de mare capacitate, cum ar fi bateriile de alimentare a vehiculului noi și bateriile de stocare a energiei. Funcția sa de bază este de a controla temperatura bateriei în timpul încărcării și descărcării prin mijloace active sau pasive, asigurându -se că bateria funcționează întotdeauna într -un interval de temperatură sigur și eficient, evitând degradarea performanței, durata de viață scurtată și chiar riscurile de siguranță (cum ar fi fuga termică) cauzată de supraîncălzire sau temperatură neuniformă.
1 、Rolul de bază: în jurul celor trei valori de bază ale „controlului temperaturii”
1. Suprimați supraîncălzirea bateriei și evitați riscurile de siguranță
Bateriile (în special bateriile cu ioni de litiu) generează căldură joule în timpul încărcării și descărcării (curentul funcționează și generează căldură prin rezistență internă), iar în condiții de mare putere (cum ar fi accelerarea rapidă și încărcarea rapidă a noilor vehicule cu energie), generarea de căldură va crește brusc:
Dacă temperatura depășește pragul de siguranță (de obicei 45-60 ℃ pentru bateriile cu ioni de litiu, cu ușoare diferențe pentru diferite tipuri), poate provoca descompunerea electrolitului, deteriorarea structurală a materialelor pozitive cu electrod și chiar declanșarea „Runaway termic” (foc, explozie);
Placa de răcire absoarbe rapid căldura și o conduce la mediul de răcire (cum ar fi lichidul de răcire, aerul), contactând direct sau indirect suprafața bateriei (cum ar fi lipirea la celula/modulul bateriei), controlând temperatura bateriei într -un interval sigur și reducând riscul de fugă termică de la sursă.
2. Echilibrați diferența de temperatură a bateriei pentru a asigura performanțe stabile
Un pachet de baterii este compus din zeci sau chiar sute de celule individuale. Dacă disiparea căldurii este inegală, poate exista o problemă de diferență de temperatură a „temperaturii locale ridicate, temperaturii scăzute locale” (cum ar fi o diferență de temperatură mai mare de 5 ℃ între marginea și centrul bateriei):
Monomer la temperatură ridicată: descompunerea capacității mai rapide și durata de viață mai scurtă a ciclului;
Celule de temperatură scăzută: eficiență scăzută de încărcare și descărcare (cum ar fi o gamă redusă de iarnă) și chiar nu poate participa la încărcare și descărcare normal, determinând ca întregul bateriei să fie „în urmă”;
Placa de răcire este proiectată cu canale de flux uniform (cum ar fi canale de serpentină, canale paralele) sau structuri de disipare a căldurii pentru a se asigura că căldura este îndepărtată uniform, reduce diferența de temperatură între celulele individuale (de obicei necesare pentru a fi controlată în 3-5 ℃) și permite sincronizarea tuturor performanței bateriei, evitând „efectul barilului”.
3. Mențineți temperatura optimă de funcționare și prelungiți durata de viață a bateriei
Bateria are un „interval optim de temperatură de funcționare” (de obicei 20-40 ℃), în cadrul căruia:
Cea mai mare eficiență de încărcare (evitând încărcarea lentă a temperaturii scăzute și depunerea de litiu în timpul încărcării la temperaturi ridicate);
Capacitatea de descompunere este cea mai lentă (temperatura ridicată accelerează îmbătrânirea materialelor cu electrozi, temperatura scăzută duce la formarea dendritelor de litiu, ambele scurtarea duratei de viață);
Placa de răcire ajustează dinamic intensitatea disipației căldurii (cum ar fi pornirea automată și oprirea sistemului de răcire în funcție de temperatura bateriei, reglarea debitului de răcire), stabilizarea bateriei în intervalul optim pentru o perioadă lungă de timp și extinderea semnificativă a duratei de viață a bateriei (de obicei, extinzând durata de serviciu a bateriei de la 3-5 ani la 5-8 ani).
2 、Funcție auxiliară: Extensia funcției adaptată la diferite scenarii
Compatibil cu preîncălzirea la temperaturi scăzute (design parțial integrat): unele plăci de răcire adoptă o structură de „integrare la cald la rece” (cum ar fi integrarea elementelor de încălzire în canalul de flux), care poate fi comutat la „modul de încălzire” în timpul temperaturilor scăzute în timpul iernii. Bateria este preîncălzită prin aripioare de răcire/încălzire, rezolvând problemele activității scăzute a bateriei și a intervalului scurt la temperaturi scăzute (în special adecvate pentru vehiculele energetice noi în regiunile nordice reci).
Protejarea structurii bateriei și reducerea impactului vibrațiilor: Unele plăci de răcire (cum ar fi placa răcită cu apă a noilor baterii de energie a vehiculului energetic) sunt echipate cu materiale de amortizare (cum ar fi plăcuțe de silicon conductoare termice) atunci când sunt atașate la baterie. Pe lângă îmbunătățirea conductivității termice, acestea pot amortiza vibrații în timpul funcționării vehiculului, evitând slăbiciunea structurală sau contactul slab al electrodului celulelor bateriei din cauza vibrațiilor pe termen lung.
3 、Scenariu de adaptare cheie: De ce bateriile cu putere mare se bazează pe plăcile de răcire?
Noua baterie de energie a vehiculului energetic: este cel mai de bază scenariu de aplicare pentru plăcile de răcire. Datorită puterii ridicate de încărcare și descărcare a bateriei în timpul funcționării vehiculului (cum ar fi puterea de vârf care ajunge la sute de kilowati) și spațiul de instalare închis (condiții slabe de disipare a căldurii în interiorul bateriei), este necesar să se utilizeze plăci de răcire (în principal plăci răcite cu apă) pentru a desipi în mod forțat încălzirea, altfel va afecta grav intervalul și siguranța;
Sistemul de baterii de stocare a energiei: pachetul de baterii cu centrale electrice mari de stocare a energiei (cum ar fi fotovoltaic/energie eoliană care se potrivește cu energie de stocare a energiei) are o capacitate mare și poate fi încărcat și descărcat mult timp. Dacă temperatura este prea mare, capacitatea va descompune rapid. Plăcile de răcire pot asigura funcționarea stabilă pe termen lung a sistemului de stocare a energiei;
Bateriile industriale de înaltă putere, cum ar fi cele utilizate în stivuitoare și roboți AGV, generează o cantitate mare de căldură prin încărcare și descărcare rapidă frecventă. Placa de răcire poate împiedica bateria să se închidă frecvent din cauza supraîncălzirii și îmbunătățirea eficienței funcționării echipamentului.
