Chladicí deska baterie (také běžně známá jako „chladicí deska baterie“) je jádro tepelné správy bateriových systémů, zejména vysoce výkonné/vysokokapacitní baterie, jako jsou napájecí baterie nových energetických vozidel a baterie pro skladování energie. Její základní funkcí je kontrolovat teplotu baterie během nabíjení a vybíjení prostřednictvím aktivních nebo pasivních prostředků, což zajišťuje, že baterie vždy pracuje v bezpečném a efektivním teplotním rozsahu, zabrání degradaci výkonu, zkrácenou životností a dokonce i bezpečnostní rizika (jako je tepelné útěk) způsobené přehřátím nebo nerovnoměrnou teplotou.
1 、Základní role: Kolem tří základních hodnot „kontroly teploty“
1. Potlačte přehřátí baterie a vyhýbejte se bezpečnostním rizikům
Baterie (zejména lithium-iontové baterie) generují teplé teplo během nabíjení a vypouštění (proud funguje a generuje teplo prostřednictvím vnitřní odporu) a za podmínek vysokých sil (jako je rychlé zrychlení a rychlé nabíjení nových energetických vozidel) se generování tepla prudce zvýší:
Pokud teplota překročí prahovou hodnotu bezpečnosti (obvykle 45-60 ℃ pro lithium-iontové baterie, s mírnými rozdíly pro různé typy), může způsobit rozklad elektrolytu, strukturální poškození pozitivních elektrodových materiálů a dokonce spustit „tepelný útěk“ (oheň, exploze);
Chladicí deska rychle absorbuje teplo a provádí jej do chladicího média (jako je chladicí kapalina, vzduch) přímo nebo nepřímo kontaktováním povrchu baterie (jako je vazba na baterie/modul), ovládá teplotu baterie v bezpečném rozsahu a snižuje riziko tepelného útěku od zdroje.
2. Vyvažte rozdíl teploty baterie, abyste zajistili stabilní výkon
Baterie se skládá z desítek nebo dokonce stovek jednotlivých buněk. Pokud je rozptyl tepla nerovnoměrný, může dojít k problému s teplotním rozdílem „lokální vysoké teploty, lokální nízké teploty“ (například teplotní rozdíl více než 5 ℃ mezi okrajem a středem baterie):
Monomer s vysokou teplotou: rychlejší rozpad kapacity a životnost kratšího cyklu;
Nízkoteplotní buňky: Účinnost nízkého nabíjení a vypouštění (jako je snížený zimní rozsah) a dokonce ani se neschopné účastnit se nabíjení a vybíjení normálně, což způsobuje, že celá baterie „zaostává za“;
Chladicí destička je navržena s rovnoměrnými průtokovými kanály (jako jsou serpentinové kanály, paralelní kanály) nebo strukturami rozptylu tepla, aby se zajistilo, že teplo je rovnoměrně přeneseno, snižuje teplotní rozdíl mezi jednotlivými buňkami (obvykle požadován v rámci 3-5 ℃), a umožňuje synchronizaci veškerého výkonu baterie, což zabrání „efektu hlavně“.
3. Udržujte optimální provozní teplotu a prodlužujte výdrž baterie
Baterie má „optimální rozsah provozní teploty“ (obvykle 20-40 ℃), v němž:
Nejvyšší účinnost nabíjení (vyhýbání se pomalému nabíjení nízké teploty a ukládání lithia během nabíjení vysoké teploty);
Rozpad kapacity je nejpomalejší (vysoká teplota urychluje stárnutí elektrodových materiálů, nízká teplota vede k tvorbě lithiových dendritů, z nichž obě zkrátí životnost);
Chladicí deska dynamicky upravuje intenzitu rozptylu tepla (jako je automatické spuštění a zastavení chladicího systému podle teploty baterie, nastavení průtoku chladicí kapaliny), stabilizuje baterii v optimálním rozsahu po dlouhou dobu a výrazně prodlouží životnost baterie (obvykle prodlouží životnost výkonové baterie na 3-5 let).
2 、Pomocná funkce: Rozšíření funkce přizpůsobené různým scénářům
Kompatibilní s předehříváním s nízkou teplotou (částečně integrovaný design): Některé chladicí destičky přijímají strukturu „studené horké integrace“ (jako je integrace topných prvků do kanálu toku), které lze přepnout na „režim vytápění“ během nízkých teplot v zimě. Baterie se předehřívá pomocí chladicího/topného ploutve, řešení problémů s nízkou aktivitou baterie a krátkého dosahu při nízkých teplotách (zejména vhodné pro nová energetická vozidla v chladných severních oblastech).
Ochrana struktury baterie a snížení dopadu vibrací: Některé chladicí destičky (jako je voda chlazená deska nových energetických vozidlových výkonu) jsou vybaveny odpruženými materiály (jako jsou tepelné vodivé silikonové podložky), když jsou připojeny k baterii. Kromě zvyšování tepelné vodivosti mohou také během provozu vozidla polštáře také, zabránit strukturální uvolnění nebo špatnému kontaktu s elektrodou bateriových článků v důsledku dlouhodobých vibrací.
3 、Klíčový adaptační scénář: Proč se baterie vysoce výkonných baterií spoléhají na chladicí desky?
Nová baterie energetického vozidla: Je to nejdůležitější aplikační scénář pro chladicí desky. Vzhledem k vysokému nabíjecímu a vypouštěcímu výkonu baterie během provozu vozidla (jako je špičkový výkon dosahující stovky kilowattů) a uzavřeného instalačního prostoru (špatné podmínky rozptylu tepla uvnitř baterie), je nutné použít chladicí destičky (hlavně vodní chlazené desky), jinak to bude vážně ovlivnit rozsah a bezpečnost;
Systém baterií pro skladování energie: Baterie velkých elektráren pro skladování energie (jako je například fotovoltaický/větrnou energii, má ukládání energie) velkou kapacitu a může být nabitá a vypouštěna po dlouhou dobu. Pokud je teplota příliš vysoká, kapacita se rychle rozpadne. Chladicí desky mohou zajistit dlouhodobý stabilní provoz systému skladování energie;
Průmyslové baterie s vysokým výkonem, jako jsou ty, které se používají při vysokozdvižných vozících a robotech AGV, vytvářejí velké množství tepla častým rychlým nabíjením a vypouštěním. Chladicí deska může zabránit tomu, aby se baterie často zastavila kvůli přehřátí a zlepšení účinnosti provozu zařízení.
