Achtergrond

De thermische dissipatietechnologie van batterijen, ook wel koeltechnologie genoemd, is in wezen een warmtewisselingsproces dat de interne temperatuur van de batterij verlaagt door warmte van de batterij over te dragen naar de externe omgeving via een koelmedium. Het wordt momenteel op grote schaal gebruikt in tractiebatterijen , evenals energieopslagbatterijen, vooral die van container ESS. Li-ionbatterijen zijn bij feitelijk gebruik net zo gevoelig voor temperatuur als chemische reactiekatalysatoren. Daarom is het doel van warmteafvoer om een ​​geschikte werktemperatuur voor de batterij te bieden.Wanneer de temperatuur van de Li-ion-batterij te hoog is, zal er in de batterij een reeks nevenreacties optreden, zoals de ontleding van de vaste elektrolyt-interfacefilm (SEI-film), wat de levensduur van de batterij sterk beïnvloedt.cyclus. Wanneer de temperatuur echter te laag is, zullen de prestaties van de batterij sneller verouderen en bestaat er een risico op lithiumneerslag.welkeleiden tot een snel verminderde afvoercapaciteit en een beperkte prestatie in koude gebieden. Wat'Bovendien is het temperatuurverschil tussen de afzonderlijke cellen in de module ook een factor die niet mag worden genegeerd. Temperatuur verschilvoorbijeen bepaald bereik zal leiden tot onevenwichtig intern laden en ontladen, met als gevolg capaciteitsafwijkingen. Bovendien zal het temperatuurverschil ook leiden tot een toename van de warmteontwikkelingssnelheid van de cellen nabij het laadpunt, wat leidt tot batterijstoringen.

Momenteel zijn er, afhankelijk van het warmteoverdrachtsmedium, relatief volwassen warmtedissipatiesystemenluchtgekoelding, vloeistofkoelingen faseveranderingsmateriaalkoeling.

Lucht koelingtechnologie

Luchtkoelingtechnologie is de meest gebruikte methode voor batterijkoeling.

Bij sommige producten met gemiddelde en hoge snelheid kan de warmte in de module vanwege de hoge laad- en ontlaadstroom niet snel en effectief worden afgevoerd door natuurlijke koeling alleen, omdat dit gemakkelijk de warmteophoping binnenin veroorzaakt en de levensduur van de cellen beïnvloedt. . Daarom is de geforceerde luchtkoelingsmethode geschikter voor het toepassingsscenario van energieopslagproducten met gemiddelde en hoge snelheid.

Vloeibare koeltechnologie

Het voordeel van vloeistofkoelingstechnologie is dat de specifieke warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheid van het warmteoverdrachtsmedium hoger zijn, wat het thermische beheer van het batterijsysteem beter kan oplossen dan luchtgekoelde koeling. Momenteel zijn er twee soorten vloeistofkoelsystemen: direct contact en indirect contact, afhankelijk van de vraag of de koelvloeistof direct in contact kan komen met de accu.

Direct contact vloeistofkoelsysteem

Vloeistofkoelsysteem met indirect contact

Vloeistofkoeling heeft een beter warmteafvoereffect dan luchtkoeling en het warmtewisselingsproces is directer, efficiënter en geslotener. Vloeistofkoeling vereist echter een hoge afdichtingsprestatie van de structuur en hoge productiekosten. Optimalisatie van het materiaal van de koelplaat, de positie van de koelplaat, de keuze van het koelmiddel, de vorm van de pijp, de vorm van de pijpopstelling en dergelijke kunnen de prestaties van de warmteafvoer verbeteren. Vloeistofkoelingtechnologie zal de belangrijkste ontwikkelingsrichting zijn van de toekomstige koeltechnologie van energieopslagbatterijen.

Fasechangenmateriaalttechnologie

Luchtkoeling en vloeistofkoeling zijn voor hun aandrijving voornamelijk afhankelijk van externe krachten, terwijl materiaalkoeling met faseverandering een passieve manier is om de temperatuur te regelen, wat geschikt is voor sommige scenario's met hoge eisen aan warmteafvoer maar met een beperkte omgevingsruimte.

Conclusie

De studie van batterijkoelingstechnologie is een complex onderwerp, naast het voldoen aan de kenmerken van uitstekend koeleffect, compacte structuur, hoge veiligheid en universele toepasbaarheid, maar er moet ook rekening worden gehouden met de economische vereisten. Met name de huidige markt voor energieopslag bloeit; de container-energieopslagbatterij heeft, vergeleken met andere batterijen, een hoge, dichte mate van plaatsing van de batterij. In de besloten ruimte zijn de werkomstandigheden en omgeving complexer en zwaarder en moet het zelfs ononderbroken werken. Vooral voor degenen met de mobiliteit van het container-energieopslagsysteem, dat zich moet aanpassen aan de extreem barre externe omgeving, en daarom stelt de batterij die wordt gebruikt in het container-energieopslagsysteem hogere aanpassingseisen aan de interne en externe omgeving. In de toekomst hebben we efficiëntere, stabielere, zuinigere en compactere batterijkoelingstechnologie nodig.