Sfondo

La tecnologia di dissipazione termica della batteria, detta anche tecnologia di raffreddamento, è essenzialmente un processo di scambio termico che riduce la temperatura interna della batteria trasferendo il calore dalla batteria all'ambiente esterno attraverso un mezzo di raffreddamento. Attualmente è utilizzata su larga scala nelle batterie da trazione. , così come le batterie di accumulo dell'energia, in particolare quelle dei container ESS. Le batterie agli ioni di litio sono sensibili alla temperatura quanto i catalizzatori di reazioni chimiche nell'uso reale. Pertanto lo scopo della dissipazione del calore è fornire una temperatura di funzionamento adeguata per la batteria.Quando la temperatura della batteria agli ioni di litio è troppo elevata, all'interno della batteria si verificheranno una serie di reazioni collaterali come la decomposizione della pellicola di interfaccia dell'elettrolita solido (pellicola SEI), che incide notevolmente sulla durata della batteria.ciclo. Tuttavia, quando la temperatura è troppo bassa, le prestazioni della batteria invecchiano più velocemente e esiste il rischio di precipitazione del litio,Qualeportare ad una capacità di scarico rapidamente ridotta e ad una prestazione limitata nelle zone fredde. Che cosa'Inoltre, anche la differenza di temperatura tra le singole celle del modulo è un fattore da non trascurare. Differenza di temperaturaal di làun certo intervallo porterà a un carico e scarico interno sbilanciato, con conseguente deviazione della capacità. Inoltre, la differenza di temperatura porterà anche ad un aumento della velocità di generazione del calore delle celle vicino al punto di carico, portando al guasto della batteria.

Attualmente, a seconda del mezzo di trasferimento del calore, esistono sistemi di dissipazione del calore relativi maturi comefresco d'ariaing, liquido-frescoinge raffreddamento del materiale a cambiamento di fase.

Aria Freddoingtecnologia

La tecnologia di raffreddamento ad aria è il metodo più utilizzato per raffreddare la batteria.

In alcuni prodotti a velocità media e alta, a causa dell'elevata corrente di carica e scarica, il calore all'interno del modulo non può essere dissipato in modo rapido ed efficace tramite il solo raffreddamento naturale, poiché causerebbe facilmente l'accumulo di calore all'interno e influenzerebbe la durata del ciclo delle celle . Pertanto, il metodo di raffreddamento ad aria forzata è più adatto allo scenario applicativo di prodotti di accumulo di energia a velocità media e alta.

Tecnologia di raffreddamento a liquido

Il vantaggio della tecnologia di raffreddamento a liquido è che la capacità termica specifica e la conduttività termica del mezzo di trasferimento del calore sono più elevate, il che può risolvere meglio la gestione termica del sistema batteria rispetto al raffreddamento ad aria. Attualmente esistono due tipi di sistemi di raffreddamento a liquido: a contatto diretto e a contatto indiretto, a seconda che il liquido di raffreddamento possa entrare in contatto direttamente con la batteria.

Sistema di raffreddamento a liquido a contatto diretto

Sistema di raffreddamento a liquido a contatto indiretto

Il raffreddamento a liquido ha un migliore effetto di dissipazione del calore rispetto al raffreddamento ad aria e il processo di scambio termico è più diretto, efficiente e chiuso. Tuttavia, il raffreddamento a liquido richiede elevate prestazioni di tenuta della struttura e costi di produzione elevati. L'ottimizzazione del materiale della piastra di raffreddamento, della posizione della piastra di raffreddamento, della selezione del refrigerante, della forma del tubo, della disposizione dei tubi e simili possono migliorare le prestazioni di dissipazione del calore. La tecnologia di raffreddamento a liquido costituirà la principale direzione di sviluppo della futura tecnologia di raffreddamento delle batterie di accumulo dell'energia.

Fasecappenderemmaterialettecnologia

Il raffreddamento ad aria e il raffreddamento a liquido si basano principalmente su forze esterne per la guida, mentre il raffreddamento del materiale a cambiamento di fase è un modo passivo per controllare la temperatura, adatto per alcuni scenari con requisiti elevati di dissipazione del calore ma spazio ambientale limitato.

Conclusione

Lo studio della tecnologia di raffreddamento delle batterie è un argomento complesso, che oltre a soddisfare le caratteristiche di eccellente effetto di raffreddamento, struttura compatta, elevata sicurezza e applicabilità universale, deve anche considerare i requisiti economici. In particolare, l'attuale mercato dell'accumulo di energia è in forte espansione, la batteria di accumulo dell'energia in container, rispetto ad altre batterie, ha un grado di disposizione elevato e denso della batteria. Nello spazio ristretto, le condizioni di lavoro e l'ambiente sono più complessi e difficili e devono persino lavorare ininterrottamente. Soprattutto per quelli con la mobilità del sistema di accumulo di energia in container, che deve adattarsi all'ambiente esterno estremamente rigido, e quindi la batteria utilizzata nel sistema di accumulo di energia in container ha requisiti di adattabilità più elevati all'ambiente interno ed esterno. In futuro avremo bisogno di una tecnologia di raffreddamento delle batterie più efficiente, più stabile, più economica e più compatta.