Plošča za hlajenje akumulatorja (splošno znana tudi kot "Plošča za hlajenje akumulatorja") je jedrna komponenta toplotnega upravljanja baterijskih sistemov, zlasti baterijskih embalaže z visoko močjo/visoko zmogljivostjo, kot so nove energijske baterije in baterije za shranjevanje energije. Njegova jedrna funkcija je nadzor temperature baterije med polnjenjem in odvajanjem z aktivnimi ali pasivnimi sredstvi, pri čemer zagotavlja, da baterija vedno deluje v varnem in učinkovitem temperaturnem območju, pri čemer se izogne degradaciji zmogljivosti, skrajšani življenjski dobi in celo varnostnih tveganjih (kot je termična bega), ki jih povzroča pregrevanje ali neenakomerna temperatura.
1 、Osnovna vloga: okoli treh jedrnih vrednosti "Nadzor temperature"
1. Zavijte pregrevanje baterije in se izogibajte varnostnim tveganjem
Baterije (zlasti litij-ionske baterije) med polnjenjem in izpustom ustvarijo toplotno toploto (tok deluje in ustvarja toploto z notranjo odpornostjo), v pogojih z veliko močjo (kot sta hitro pospeševanje in hitro polnjenje novih energetskih vozil) se bo nastajanje toplote močno povečalo:
Če temperatura presega varen prag (običajno 45-60 ℃ za litij-ionske baterije, z rahlimi razlikami za različne vrste), lahko povzroči razgradnjo elektrolitov, strukturno poškodbo pozitivnih elektrod in celo sproži "toplotno pobeg" (požar, eksplozija);
Hladilna plošča hitro absorbira toploto in jo vodi do hladilnega medija (na primer hladilne tekočine, zraka) tako, da neposredno ali posredno stopi v stik s površino baterije (na primer vezanje na baterijsko celico/modul), pri čemer nadzira temperaturo baterije v varnem območju in zmanjša tveganje termičnega pobega iz vira.
2. Uravnotežite temperaturno razliko v bateriji, da zagotovite stabilno delovanje
Baterija je sestavljena iz več deset ali celo sto posameznih celic. Če je odvajanje toplote neenakomerno, lahko pride do problema temperature "lokalne visoke temperature, lokalne nizke temperature" (na primer temperaturna razlika več kot 5 ℃ med robom in sredino baterije):
Monomer visoke temperature: hitrejša razpadanje zmogljivosti in krajša življenjska doba cikla;
Celice z nizko temperaturo: nizka učinkovitost polnjenja in odvajanja (na primer zmanjšan zimski razpon) in celo ne morejo sodelovati pri normalno polnjenju in odvajanju, zaradi česar je celotna baterija "zaostajala";
Hladilna plošča je zasnovana z enakomernimi pretočnimi kanali (kot so serpentinski kanali, vzporedne kanale) ali strukture disipacije toplote, da se zagotovi, da se toplota enakomerno odnese, zmanjša temperaturno razliko med posameznimi celicami (ponavadi je treba nadzorovati v 3-5 ℃) in omogočiti vse zmogljivosti baterije, da se si sinhronizirajo, se izognejo "bateriziranemu učinku".
3. Ohranite optimalno delovno temperaturo in podaljšajte življenjsko dobo baterije
Akumulator ima "optimalno delovno temperaturno območje" (običajno 20-40 ℃), znotraj katerega:
Najvišja učinkovitost polnjenja (izogibanje počasnemu nizkotemperaturnemu polnjenju in litiju med visokotemperaturnim polnjenjem);
Razpadanje zmogljivosti je najpočasnejše (visoka temperatura pospešuje staranje elektrodnih materialov, nizka temperatura pa vodi do tvorbe litijevih dendritov, oba pa skrajšata življenjsko dobo);
Hladilna plošča dinamično prilagaja intenzivnost disipacije toplote (na primer samodejno zagon in zaustavitev hladilnega sistema glede na temperaturo baterije, prilagajanje pretoka hladilne tekočine), stabilizira baterijo v optimalnem območju dolgo časa in znatno podaljša življenjsko dobo baterije (običajno razširi življenjsko dobo napajalne baterije od 3-5 do 5 let).
2 、Pomožna funkcija: razširitev funkcije, prilagojena različnim scenarijem
Združljivo z nizkotemperaturnim predgrevanjem (delno integrirano zasnovo): nekatere hladilne plošče sprejmejo strukturo "hladne vroče integracije" (na primer integracija ogrevalnih elementov v pretočni kanal), ki jo je mogoče preklopiti na "način ogrevanja" med nizkimi temperaturami pozimi. Akumulator se predgreva s plavuti hladilne tekočine/ogrevanja, pri čemer rešuje težave z nizko aktivnostjo baterije in kratkega dosega pri nizkih temperaturah (še posebej primerno za nova energetska vozila v hladnih severnih regijah).
Zaščita strukture baterije in zmanjšanje vibracijskega udarca: Nekatere hladilne plošče (na primer vodno ohlajeno ploščo novih energijskih baterij energije) so opremljene z blazinskimi materiali (kot so toplotne prevodne silikonske blazinice), če so pritrjene na baterijo. Poleg povečanja toplotne prevodnosti lahko med obratovanjem vozila ublažijo tudi vibracije, pri čemer se izognejo strukturni ohlapnosti ali slabemu stiku z elektrodo baterijskih celic zaradi dolgoročne vibracije.
3 、Ključni scenarij prilagajanja: Zakaj se baterije z visoko močjo zanašajo na hladilne plošče?
Nova energetska vozila Power Battery: Je najbolj osnovni scenarij uporabe za hladilne plošče. Zaradi visoke polnjenja in odvajanja baterije med delovanjem vozila (na primer največja moč, ki doseže sto kilovatov), in zaprtega prostora za namestitev (slabi pogoji odvajanja toplote znotraj baterije) pa je treba uporabiti hladilne plošče (predvsem hladne plošče z vodo), da se prisilno odpravijo toploto, sicer pa bo resno vplival na območje in varnost;
Sistem za shranjevanje energije: Baterija velikih elektrarn za shranjevanje energije (na primer shranjevanje energije fotonapetoične/vetrne energije) ima veliko zmogljivost in se lahko dolgo napolni in odvaja. Če je temperatura previsoka, bo zmogljivost hitro razpadala. Hladilne plošče lahko zagotovijo dolgoročno stabilno delovanje sistema za shranjevanje energije;
Industrijske baterije z visoko močjo, kot so tiste, ki se uporabljajo v viličarjih in roboti AGV, ustvarjajo veliko količino toplote s pogostim hitrim polnjenjem in izpustom. Hladilna plošča lahko prepreči, da bi se baterija pogosto izklopila zaradi pregrevanja in izboljšanja učinkovitosti delovanja opreme.
