Fundo

A tecnologia de dissipação térmica da bateria, também chamada de tecnologia de resfriamento, é essencialmente um processo de troca de calor que reduz a temperatura interna da bateria, transferindo calor da bateria para o ambiente externo por meio de um meio de resfriamento. Atualmente é usado em larga escala em baterias de tração. , bem como baterias de armazenamento de energia, especialmente as de contêineres ESS. As baterias de íon-lítio são tão sensíveis à temperatura quanto os catalisadores de reações químicas no uso real. Portanto, o objetivo da dissipação de calor é fornecer uma temperatura de trabalho adequada para a bateria.Quando a temperatura da bateria de íon-lítio está muito alta, uma série de reações colaterais, como a decomposição do filme de interface de eletrólito sólido (filme SEI), ocorrerá dentro da bateria, o que afetará muito a vida útil da bateria.ciclo. No entanto, quando a temperatura é demasiado baixa, o desempenho da bateria envelhece mais rapidamente e existe o risco de precipitação de lítio,quallevam a uma capacidade de descarga rapidamente reduzida e a um desempenho limitado em áreas frias. O que'Além disso, a diferença de temperatura entre as células individuais do módulo também é um fator que não deve ser ignorado. Diferença de temperaturaalémuma certa faixa levará a carga e descarga interna desequilibrada, resultando em desvio de capacidade. Além disso, a diferença de temperatura também levará a um aumento na taxa de geração de calor das células próximas ao ponto de carga, levando à falha da bateria.

Atualmente, de acordo com o meio de transferência de calor, existem sistemas de dissipação de calor relativamente maduros, comofrescoing, líquido-frioing, e resfriamento de material de mudança de fase.

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A tecnologia de resfriamento a ar é o método mais amplamente utilizado para resfriamento de baterias.

Em alguns produtos de média e alta taxa, devido à alta corrente de carga e descarga, o calor dentro do módulo não pode ser dissipado de forma rápida e eficaz apenas pelo resfriamento natural, pois causará facilmente o acúmulo de calor no interior e afetará o ciclo de vida das células . Portanto, o método de resfriamento por ar forçado é mais adequado para o cenário de aplicação de produtos de armazenamento de energia de média e alta taxa.

Tecnologia de refrigeração líquida

A vantagem da tecnologia de resfriamento líquido é que a capacidade de calor específica e a condutividade térmica do meio de transferência de calor são maiores, o que pode resolver melhor o gerenciamento térmico do sistema de bateria do que o resfriamento resfriado a ar. Atualmente, existem dois tipos de sistemas de refrigeração líquida: contato direto e contato indireto, dependendo se o líquido refrigerante pode entrar em contato direto com a bateria.

Sistema de refrigeração líquida de contato direto

Sistema de refrigeração líquida por contato indireto

O resfriamento líquido tem melhor efeito de dissipação de calor do que o resfriamento a ar, e o processo de troca de calor é mais direto, eficiente e fechado. Porém, o resfriamento líquido exige alto desempenho de vedação da estrutura e alto custo de fabricação. A otimização do material da placa de resfriamento, posição da placa de resfriamento, seleção do líquido refrigerante, formato do tubo, forma de arranjo do tubo e gostos podem melhorar o desempenho de dissipação de calor. A tecnologia de resfriamento líquido será a principal direção de desenvolvimento da futura tecnologia de resfriamento de baterias de armazenamento de energia.

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O resfriamento a ar e o resfriamento a líquido dependem principalmente de forças externas para acionar, enquanto o resfriamento do material por mudança de fase é uma forma passiva de controlar a temperatura, adequada para alguns cenários com altos requisitos de dissipação de calor, mas espaço ambiental limitado.

Conclusão

O estudo da tecnologia de refrigeração de baterias é um assunto complexo, além de atender às características de excelente efeito de refrigeração, estrutura compacta, alta segurança e aplicabilidade universal, mas também precisa considerar as exigências econômicas. Em particular, o atual mercado de armazenamento de energia está crescendo, a bateria de armazenamento de energia em contêiner, em comparação com outras baterias, tem um grau alto e denso de disposição da bateria. No espaço confinado, possui condições e ambientes de trabalho mais complexos e severos, podendo até mesmo trabalhar ininterruptamente. Principalmente para quem tem a mobilidade do sistema de armazenamento de energia do contêiner, que precisa se adaptar ao ambiente externo extremamente hostil, e por isso a bateria utilizada no sistema de armazenamento de energia do contêiner possui maiores requisitos de adaptabilidade no ambiente interno e externo. No futuro, precisaremos de uma tecnologia de refrigeração de bateria mais eficiente, mais estável, mais econômica e mais compacta.