En quoi les applications des méthodes de refroidissement par batterie diffèrent-elles entre les différents types de batteries?

En raison des différences dans les caractéristiques des batteries, les exigences d'alimentation et les scénarios d'utilisation, divers types de batteries utilisent différentes méthodes de refroidissement. Cet article analyse les applications de refroidissement de trois types de batteries courantes: les batteries lithium-ion, les batteries au plomb-acide et les batteries d'hydrure de nickel-métal.

Batteries au lithium-ion

Les batteries au lithium-ion sont largement utilisées dans les véhicules électriques (EV), les systèmes de stockage d'énergie (ESS) et l'électronique portable haut de gamme. En raison de leur densité d'énergie élevée et de leur grande puissance de charge de charge, ils génèrent une chaleur considérable pendant le fonctionnement, nécessitant des méthodes de refroidissement plus avancées.

Véhicules électriques

Prenez le modèle S et modèle X de Tesla, par exemple. Ces véhicules utilisent des systèmes de refroidissement liquide directs. Les cellules de la batterie sont en contact étroit avec des plaques froides remplies de liquide de refroidissement, qui éliminent efficacement la chaleur et garantissent la stabilité thermique pendant la puissance élevée et la charge rapide.

Systèmes de stockage d'énergie

Dans l'ESS à grande échelle, le refroidissement liquide indirect est généralement adopté. Les modules de batterie sont montés sur des plaques froides et le liquide de refroidissement circule à travers les canaux dans les plaques pour maintenir des températures cohérentes entre les modules. Cette méthode prend en charge les cycles de charge de charge élevés requis dans le stockage à l'échelle de la grille.

Dispositifs portables

Certains smartphones haut de gamme, tels que des modèles Samsung spécifiques, utilisent la technologie de refroidissement du matériau de phase (PCM). Le PCM est placé près de la batterie et d'autres composants générateurs de chaleur. Lors d'une utilisation intensive, comme le jeu ou le multitâche, le PCM absorbe la chaleur et subit un changement de phase, travaillant aux côtés de la convection naturelle pour gérer des charges de chaleur modérées à élevées.

Batteries au plomb

Les batteries au plomb-acide se trouvent couramment dans les véhicules électriques à basse vitesse et les systèmes d'alimentation de secours. Avec une densité d'énergie relativement faible, ils produisent moins de chaleur par rapport aux batteries au lithium-ion

Approche de refroidissement

Dans les véhicules électriques à basse vitesse, en raison d'une vitesse limitée et d'une courte distance de déplacement, la génération de chaleur est minime. Le refroidissement à l'air de la convection naturelle est souvent suffisant. En concevant des trous de ventilation dans le boîtier de la batterie, la chaleur peut être dissipée via un flux d'air passif. Cette méthode est rentable et structurellement simple, répondant aux exigences thermiques dans des applications de faible puissance.

Batteries hydrure nickel-metal

Les batteries d'hydrure de nickel-metal (NIMH) étaient autrefois populaires dans les véhicules électriques hybrides précoces (HEV) et certains électroniques portables. Leur génération de puissance et leur génération de chaleur se situent entre les batteries au plomb-acide et au lithium-ion.

Véhicules électriques hybrides

Dans les HEV, le refroidissement par air de la conviction forcée est couramment utilisé. L'air est entraîné sur la batterie par des ventilateurs ou des soufflantes pour emporter la chaleur. Cette solution est relativement peu coûteuse et adaptée aux cycles fréquents de charge de charge des véhicules hybrides.

Dispositifs portables

Dans les dispositifs de demande à basse performance, les batteries NIMH peuvent s'appuyer sur le refroidissement naturel de la convection. La conception de ventilation interne de l'appareil aide à maintenir une température de fonctionnement appropriée.

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