Akun jäähdytyslevy (tunnetaan myös yleisesti nimellä "akun jäähdytyslevy") on akkujärjestelmien, erityisesti suuritehoisten/suurikapasiteetin akkupaketit, kuten uudet energiaajoneuvoautot ja energian varastointiparistot ja energian säilytysparistot. Sen ydintoiminto on akun lämpötilan hallinta lataamisen ja purkamisen aikana aktiivisten tai passiivisten keinojen kautta varmistaen, että akku toimii aina turvallisella ja tehokkaalla lämpötila -alueella välttäen suorituskyvyn heikkenemistä, lyhennetyn käyttöiän ja jopa turvallisuusriskien (kuten lämpötilan), jotka aiheutuvat ylikuumenemisesta tai epämääräisestä lämpötilasta.
1 、Ydinrooli: "Lämpötilan hallinnan" kolme perusarvoa
1. Tukahduttaa akun ylikuumeneminen ja vältä turvariskejä
Paristot (etenkin litium-ioni-akut) tuottavat Joule-lämmön latauksen ja purkamisen aikana (virta toimii ja tuottaa lämmön sisäisen vastustuskyvyn kautta) ja suurissa olosuhteissa (kuten uusien energiaajoneuvojen nopea kiihtyvyys ja nopea lataus), lämmöntuotanto kasvaa jyrkästi:
Jos lämpötila ylittää turvallisen kynnyksen (yleensä 45-60 ℃ litium-ioni-akkuille, joilla on pieniä eroja erityyppisille), se voi aiheuttaa elektrolyyttien hajoamisen, positiivisten elektrodimateriaalien rakenteelliset vauriot ja jopa laukaista "lämpötilan" (tuli, räjähdys);
Jäähdytyslevy imee lämpöä nopeasti ja johtaa sen jäähdytysväliaineeseen (kuten jäähdytysnesteen, ilma) koskettamalla suoraan tai epäsuorasti akun pintaan (kuten sitoutuminen akkukennoon/moduuliin), ohjaamalla akun lämpötilaa turvallisella alueella ja vähentämällä lähteestä peräisin olevaa lämpötilan riskiä.
2. Tasapainottaa akun lämpötilaerot vakaan suorituskyvyn varmistamiseksi
Akku koostuu kymmenistä tai jopa sadoista yksittäisistä soluista. Jos lämmön hajoaminen on epätasaista, voi olla lämpötilaeroongelma "paikallisessa korkeassa lämpötilassa, paikallisessa matalassa lämpötilassa" (kuten lämpötilaero yli 5 ℃ akun reunan ja keskustan välillä):
Korkean lämpötilan monomeeri: nopeampi kapasiteetin rappeutuminen ja lyhyempi syklin käyttöikä;
Matalan lämpötilan solut: matala lataus ja purkamishyötysuhde (kuten vähentynyt talvialue), eikä edes pysty osallistumaan normaalisti lataamiseen ja purkamiseen aiheuttaen koko akkupakkauksen "jäljelle jäävän";
Jäähdytyslevy on suunniteltu tasaisilla virtauskanavilla (kuten serpentiinikanavilla, rinnakkaisilla kanavilla) tai lämmön hajoamisrakenteilla varmistaaksesi, että lämpö on tasaisesti kuljetettu, vähennä yksittäisten solujen välistä lämpötilaeroa (yleensä tarvitaan ohjattava 3-5 ℃: n sisällä) ja mahdollistaa kaiken akun suorituskyvyn synkronoinnin, välttäen "tynnyrivaikutusta".
3. Pidä optimaalinen käyttölämpötila ja pidennä akun käyttöikää
Akkulla on "optimaalinen käyttölämpötila-alue" (yleensä 20-40 ℃), jonka sisällä:
Korkein lataustehokkuus (vältetään hidas matalan lämpötilan lataus ja litiumin laskeuma korkean lämpötilan latauksen aikana);
Kapasiteetin rappeutuminen on hitain (korkea lämpötila kiihdyttää elektrodimateriaalien ikääntymistä, matala lämpötila johtaa litium -dendriittien muodostumiseen, jotka molemmat lyhentävät elinikäistä);
Jäähdytyslevy säätää dynaamisesti lämmön häviämisen voimakkuutta (kuten automaattisesti käynnistäminen ja pysäyttäminen akun lämpötilan mukaan, säätämällä jäähdytysnesteen virtausnopeutta), stabiloi akun optimaalisella alueella pitkään ja pidentää merkittävästi akun käyttöä (yleensä pidentämällä tehon akun käyttöä 3-5 vuodesta 5-8 vuoteen).
2 、Aputoiminto: Erilaisten skenaarioihin mukautettu toimintojen laajennus
Yhteensopiva matalan lämpötilan esilämmityksen kanssa (osittain integroitu muotoilu): Jotkut jäähdytyslevyt omaksuvat "kylmän kuuman integraation" rakenteen (kuten virtauskanavan lämmityselementtien integrointi), jotka voidaan vaihtaa "lämmitystilaan" alhaisten lämpötilojen aikana talvella. Akku esilämmitetään jäähdytysnesteen/lämmitysnien kautta, mikä ratkaisee alhaisen akun aktiivisuuden ja lyhyen etäisyyden ongelmat alhaisissa lämpötiloissa (etenkin uusille energiaajoneuvoille kylmissä pohjoisissa alueilla).
Akun rakenteen suojaaminen ja värähtelyvaikutusten vähentäminen: Jotkut jäähdytyslevyt (kuten uusien energiaajoneuvojen tehoparistojen vesijäähdytteinen levy) on varustettu tyynysmateriaaleilla (kuten lämmönjohtavia silikoniat), kun se on kiinnitetty akkuun. Lämpöjohtavuuden tehostamisen lisäksi ne voivat myös pehmentää värähtelyjä ajoneuvon käytön aikana välttäen akkukennojen rakenteellista löysyyttä tai huonoa elektrodikosketusta pitkäaikaisen värähtelyn vuoksi.
3 、Keskeinen sopeutumisskenaario: Miksi suuritehoiset akut luottavat jäähdytyslevyihin?
Uusi energiaajoneuvon virta -akku: Se on jäähdytyslevyjen ydinsovelluskenaario. Akun korkean lataus- ja purkamisvirran vuoksi ajoneuvon käytön aikana (kuten huipputeho saavuttaa satoja kilowatteja) ja suljettuun asennustilaan (akun sisällä olevat huonot lämmön häviämisolosuhteet), on välttämätöntä käyttää jäähdytyslevyjä (lähinnä vesijäähdytteisiä levyjä) hätääkseen lämpöä, muuten se vaikuttaa vakavasti alueelle ja turvallisuuteen;
Energian säilytysakkujärjestelmä: Suurten energian varastointivoimalaitosten akku (kuten aurinkosähkö/tuulivoiman sovitusenergian varastointi) on suuri kapasiteetti ja se voidaan ladata ja purkaa pitkään. Jos lämpötila on liian korkea, kapasiteetti hajoaa nopeasti. Jäähdytyslevyt voivat varmistaa energian varastointijärjestelmän pitkäaikaisen vakaan toiminnan;
Suuretehoiset teollisuusakkut, kuten haarukkakoissa ja AGV -roboteissa käytetyt, tuottavat suuren määrän lämpöä usein nopean latauksen ja purkamisen kautta. Jäähdytyslevy voi estää akun sulkemisen usein ylikuumenemisen ja laitteiden toiminnan tehokkuuden parantamisen vuoksi.
