Czym różnią się zastosowania metod chłodzenia baterii w zależności od różnych rodzajów baterii?

Ze względu na różnice w charakterystyce baterii, wymaganiach zasilania i scenariuszach użytkowania różne rodzaje baterii stosują różne metody chłodzenia. W tym artykule analizowano aplikacje chłodzenia trzech typowych typów baterii: akumulatorów litowo-jonowych, akumulatorów kwasu ołowiu i akumulatorów niklowych-metalowych.

Akumulatory litowo-jonowe

Akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane w pojazdach elektrycznych (EV), systemach magazynowania energii (ESS) i wysokiej klasy przenośnej elektronice. Ze względu na ich wysoką gęstość energii i dużą moc ładowania ładowania generują znaczne ciepło podczas pracy, co wymaga bardziej zaawansowanych metod chłodzenia.

Pojazdy elektryczne

Weźmy na przykład model S i Model X Tesli. Pojazdy te wykorzystują bezpośrednie systemy chłodzenia cieczy. Komórki akumulatorów są w bliskim kontakcie z płytami zimnymi wypełnionymi chłodziwem, które skutecznie usuwają ciepło i zapewniają stabilność termiczną podczas wysokiej mocy i szybkiego ładowania.

Systemy magazynowania energii

W dużym ESS zwykle przyjmuje się pośrednie chłodzenie cieczy. Moduły akumulatora są montowane na zimnych płytkach, a płyn chłodzący krąży przez kanały w płytkach, aby utrzymać stałe temperatury w modułach. Ta metoda obsługuje cykle wysokiego ładowania wymagane do przechowywania w skali siatki.

Urządzenia przenośne

Niektóre wysokiej klasy smartfony, takie jak określone modele Samsung, wykorzystują technologię chłodzenia materiału zmiany faz (PCM). PCM jest umieszczany w pobliżu akumulatora i innych elementów generujących ciepło. Podczas intensywnego użytkowania, podobnie jak gry lub wielozadaniowość, PCM pochłania ciepło i przechodzi zmianę fazową, współpracując z naturalną konwekcją w celu zarządzania umiarkowanymi do wysokiego obciążenia cieplnego.

Baterie ołowiowe

Akumulatory ołowiowe są powszechnie spotykane w nisko prędkości pojazdów elektrycznych i systemach elektroenergetycznych. Przy stosunkowo niskiej gęstości energii wytwarzają mniej ciepła w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi

Podejście chłodzące

W EV o niskiej prędkości, ze względu na ograniczoną prędkość i krótką odległość podróży, wytwarzanie ciepła jest minimalne. Naturalne chłodzenie powietrza konwekcyjnego jest często wystarczające. Projektując otwory wentylacyjne w obudowie baterii, ciepło można rozproszyć za pomocą pasywnego przepływu powietrza. Ta metoda jest opłacalna i strukturalnie prosta, spełniając wymagania termiczne w zastosowaniach o niskiej mocy.

Nikiel-metalowe akumulatory

Akumulatory niklowo-metalu (NIMH) były kiedyś popularne we wczesnych hybrydowych pojazdach elektrycznych (HEV) i niektórych przenośnych elektronice. Ich moc wyjściowa i wytwarzanie ciepła spada między akumulatorami ołowiu i litowo-jonowym.

Hybrydowe pojazdy elektryczne

W HEVS powszechnie stosuje się chłodzenie powietrza wymuszonego. Powietrze jest napędzane przez pakiet akumulatora przez wentylatory lub dmuchawki, aby przenieść ciepło. To rozwiązanie jest stosunkowo niedrogie i odpowiednie dla częstych cykli rozładowywania ładunku pojazdów hybrydowych.

Urządzenia przenośne

W urządzeniach o niskiej wydajności akumulatory NIMH mogą polegać na naturalnym chłodzeniu konwekcyjnym. Wewnętrzna konstrukcja wentylacji urządzenia pomaga utrzymać odpowiednią temperaturę roboczą.

Skontaktuj się z nami

Specjalizujemy się w niestandardowym projektowaniu i produkcji zimnych płyt dla EV i ESS. Skontaktuj się, aby zoptymalizować wydajność chłodzenia i niezawodność systemów akumulatorów!