Batterikjølingsplaten (også ofte kjent som "Battery Cooling Plate") er kjernen termisk styringskomponent i batterisystemer, spesielt batteribatterier med høy effekt/høykapasitet som nye energikjøretøyer og energilagringsbatterier. Kjernefunksjonen er å kontrollere temperaturen på batteriet under lading og utlading gjennom aktive eller passive midler, og sikre at batteriet alltid fungerer i et trygt og effektivt temperaturområde, og unngår ytelsesnedbrytning, forkortet levetid og til og med sikkerhetsrisiko (for eksempel termisk løp) forårsaket av overoppheting eller uevenet temperatur.
1 、Kjernerolle: Rundt de tre kjerneverdiene for "temperaturkontroll"
1. Undertrykke overoppheting av batteriet og unngå sikkerhetsrisiko
Batterier (spesielt litium-ion-batterier) genererer joulevarme under lading og utslipp (strøm fungerer og genererer varme gjennom intern motstand), og under høye strømforhold (for eksempel rask akselerasjon og hurtiglading av nye energikjøretøyer), vil varmeproduksjonen øke kraftig:
Hvis temperaturen overstiger sikker terskel (vanligvis 45-60 ℃ for litium-ion-batterier, med små forskjeller for forskjellige typer), kan det føre til elektrolyttnedbrytning, strukturell skade på positive elektrodematerialer og til og med utløse "termisk runaway" (brann, eksplosjon);
Kjøleplaten absorberer raskt varme og leder den til kjølemediet (for eksempel kjølevæske, luft) ved direkte eller indirekte å kontakte overflaten på batteriet (for eksempel liming til batteriscellen/modulen), og kontrollere batteritemperaturen innenfor et sikkert område og redusere risikoen for termisk runaway fra kilden.
2. Balansere batteritemperaturforskjell for å sikre stabil ytelse
En batteripakke er sammensatt av dusinvis eller til og med hundrevis av individuelle celler. Hvis varmeavledningen er ujevn, kan det være et temperaturforskjellproblem av "lokal høy temperatur, lokal lav temperatur" (for eksempel en temperaturforskjell på mer enn 5 ℃ mellom kanten og midten av batteripakken):
Monomer med høy temperatur: raskere kapasitetsforfall og kortere syklusliv;
Lavtemperaturceller: Lav lading og utladningseffektivitet (for eksempel redusert vinterområde), og til og med ikke kunne delta i lading og utlading normalt, noe som fører til at hele batteripakken blir "henger etter";
Kjøleplaten er designet med ensartede strømningskanaler (for eksempel serpentinkanaler, parallelle kanaler) eller varmespredningsstrukturer for å sikre at varme blir jevnt ført bort, reduserer temperaturforskjellen mellom individuelle celler (vanligvis nødvendig for å kontrolleres innen 3-5 ℃), og aktivere all batteriets ytelse som skal synkroniseres, unngå "tangen".
3. Oppretthold optimal driftstemperatur og forleng batterilevetiden
Batteriet har et "optimalt driftstemperaturområde" (vanligvis 20-40 ℃), hvor:
Den høyeste ladeeffektiviteten (unngå langsom lading av lav temperatur og litiumavsetning under lading av høy temperatur);
Kapasitetsforfallet er det tregeste (høy temperatur akselererer aldring av elektrodematerialer, lav temperatur fører til dannelse av litiumdendritter, som begge forkorter levetiden);
Kjøleplaten justerer dynamisk varmedissipasjonsintensiteten (for eksempel automatisk å starte og stoppe kjølesystemet i henhold til batteritemperaturen, justere kjølevæskestrømningshastigheten), stabilisere batteriet i det optimale området i lang tid og utvide levetiden til batteriets levetid (vanligvis forlenger levetiden til strømbatteriet fra 3-5 år til 5-8 år).
2 、Hjelpefunksjon: Funksjonsforlengelse tilpasset forskjellige scenarier
Kompatibel med forvarming med lav temperatur (delvis integrert design): Noen kjøleplater tar i bruk en "kald varm integrasjon" -struktur (for eksempel integrering av varmeelementer i strømningskanalen), som kan byttes til "oppvarmingsmodus" under lave temperaturer om vinteren. Batteriet er forvarmet gjennom kjølevæske/oppvarmingsfinner, og løser problemene med lav batteriaktivitet og kort rekkevidde ved lave temperaturer (spesielt egnet for nye energikjøretøyer i kalde nordlige regioner).
Å beskytte batteristrukturen og redusere vibrasjonseffekten: Noen kjøleplater (for eksempel den vannkjølte platen med nye energikjøretøyer batterier) er utstyrt med dempematerialer (for eksempel termiske ledende silikonputer) når de er festet til batteriet. I tillegg til å styrke termisk ledningsevne, kan de også dempe vibrasjoner under kjøretøyets drift, og unngå strukturell løshet eller dårlig elektrodekontakt av batterisceller på grunn av langvarig vibrasjon.
3 、Key-tilpasningsscenario: Hvorfor er høyeffektbatterier avhengige av kjøleplater?
Nytt energikjøretøyets strømbatteri: Det er det mest kjerneapplikasjonsscenariet for kjøleplater. På grunn av den høye ladingen og utskrivningskraften til batteriet under kjøretøyets drift (for eksempel toppkraft som når hundrevis av kilowatt), og den lukkede installasjonsplassen (dårlig varmeavledningsforhold inne i batteripakken), er det nødvendig å bruke kjøleplater (hovedsakelig vannkjølte plater) for å tvinge varme, ellers vil det alvorlig påvirke rekkevidden og sikkerheten;
Energilagringsbatterisystem: Batteripakken med store energilagringskraftverk (for eksempel solcelleanlegg/vindkraftmatchende energilagring) har en stor kapasitet og kan lades og tømmes i lang tid. Hvis temperaturen er for høy, vil kapasiteten raskt forfalle. Kjøleplater kan sikre at den langsiktige stabile driften av energilagringssystemet;
Industrielle batterier med høy kraft, for eksempel de som brukes i gaffeltrucker og AGV -roboter, genererer en stor mengde varme gjennom hyppig hurtiglading og utslipp. Kjøleplaten kan forhindre at batteriet ofte stenger av på grunn av overoppheting og forbedrer driftseffektiviteten.
