Bakgrund

Batteriets termiska avledningsteknik, även kallad kylteknik, är i huvudsak en värmeväxlingsprocess som minskar batteriets inre temperatur genom att överföra värme från batteriet till den yttre miljön genom ett kylmedium. Det används för närvarande i stor skala i traktionsbatterier , samt energilagringsbatterier, särskilt de av container ESS. Li-ion-batterier är lika känsliga för temperatur som kemiska reaktionskatalysatorer vid den faktiska användningen. Därför är syftet med värmeavledning att ge en lämplig arbetstemperatur för batteriet.När temperaturen på Li-ion-batteriet är för hög kommer en serie sidoreaktioner såsom sönderdelning av fast elektrolyt-gränssnittsfilm (SEI-film) att inträffa inuti batteriet, vilket i hög grad påverkar batteriets livslängdcykel. Men när temperaturen är för låg åldras batteriets prestanda snabbare och det finns risk för litiumutfällning,somleda till en snabbt minskad tömningskapacitet och en begränsad prestanda i kalla områden. Vad'Dessutom är temperaturskillnaden mellan de enskilda cellerna i modulen också en faktor som inte bör ignoreras. Temperaturskillnadutöveren viss räckvidd kommer att leda till obalanserad intern laddning och urladdning, vilket resulterar i kapacitetsavvikelse. Dessutom kommer temperaturskillnaden också att leda till en ökning av värmegenereringshastigheten för cellerna nära belastningspunkten, vilket leder till batterifel.

För närvarande, enligt värmeöverföringsmediet, finns det relativt mogna värmeavledningssystem somluftsvaling, vätskekylingoch kylning av fasförändringsmaterial.

Luft svalingteknologi

Luftkylningsteknik är den mest använda metoden för batterikylning.

I vissa medel- och höghastighetsprodukter, på grund av den höga laddnings- och urladdningsströmmen, kan värmen inuti modulen inte avledas snabbt och effektivt endast genom naturlig kylning, eftersom det lätt kommer att orsaka värmeackumulering inuti och påverka cellernas livslängd. . Därför är den forcerade luftkylningsmetoden mer lämplig för tillämpningsscenariot för energilagringsprodukter med medelhög och hög hastighet.

Vätskekylningsteknik

Fördelen med vätskekylningsteknik är att den specifika värmekapaciteten och värmeledningsförmågan hos värmeöverföringsmediet är högre, vilket bättre kan lösa den termiska hanteringen av batterisystemet än luftkyld kylning. För närvarande finns det två typer av vätskekylningssystem: direktkontakt och indirekt kontakt, baserat på om kylvätskan kan komma i direkt kontakt med batteriet.

Direktkontakt vätskekylningssystem

Indirekt kontakt med vätskekylningssystem

Vätskekylning har en bättre värmeavledningseffekt än luftkylning, och värmeväxlingsprocessen är mer direkt, effektiv och sluten. Vätskekylning kräver emellertid hög tätningsprestanda hos strukturen och höga tillverkningskostnader. Optimering av kylplattans material, kylplattans position, kylvätskeval, rörform, rörarrangemang och liknande kan förbättra värmeavledningsprestandan. Vätskekylningsteknik kommer att vara den huvudsakliga utvecklingsriktningen för framtida kylteknik för energilagringsbatterier.

Faschängamateriellteknologi

Luftkylning och vätskekylning förlitar sig främst på externa krafter för att driva, medan kylning av fasförändringsmaterial är ett passivt sätt att reglera temperaturen, vilket är lämpligt för vissa scenarier med höga krav på värmeavledning men begränsat miljöutrymme.

Slutsats

Studiet av batterikylningsteknik är ett komplext ämne, förutom att uppfylla egenskaperna för utmärkt kyleffekt, kompakt struktur, hög säkerhet och universell tillämpbarhet, men måste också överväga de ekonomiska kraven. I synnerhet blomstrar den nuvarande energilagringsmarknaden, behållarens energilagringsbatteri, jämfört med andra batterier, har en hög, tät grad av arrangemang av batteriet. I det begränsade utrymmet har den mer komplexa och tuffa arbetsförhållanden och miljöer och behöver till och med arbeta oavbrutet. Speciellt för dem med rörligheten av behållarens energilagringssystem, som måste anpassa sig till den extremt tuffa yttre miljön, och därför har batteriet som används i behållarens energilagringssystem högre anpassningskrav på den interna och externa miljön. I framtiden behöver vi effektivare, stabilare, mer ekonomisk, mer kompakt batterikylningsteknik.