배터리 냉각 플레이트 (일반적으로 "배터리 냉각 플레이트"라고도 함)는 배터리 시스템의 핵심 열 관리 구성 요소, 특히 새로운 에너지 차량 전원 전원 배터리 및 에너지 저장 배터리와 같은 고출력/고용량 배터리 팩입니다. 핵심 기능은 활성 또는 수동 수단을 통해 충전 및 배출 중에 배터리 온도를 제어하여 배터리가 항상 안전하고 효율적인 온도 범위에서 작동하여 성능 저하, 수명 단축 및 심지어 과열 또는 불명확 한 온도로 인한 안전 위험 (예 : 열 런 어웨이)을 피하는 것입니다.
1 、핵심 역할 : "온도 제어"의 세 가지 핵심 값 주위
1. 배터리 과열을 억제하고 안전 위험을 피하십시오
배터리 (특히 리튬 이온 배터리) 충전 및 방전 중에 Joule 열이 발생합니다 (현재는 내부 저항을 통해 작동하고 열을 생성하고 열이 빠른 조건 (예 : 새로운 에너지 차량의 빠른 가속 및 빠른 충전)에서 열 생성은 급격히 증가합니다.
온도가 안전한 임계 값을 초과하는 경우 (일반적으로 다른 유형에 대해 약간의 차이가있는 리튬 이온 배터리의 경우 일반적으로 45-60 ℃) 전해질 분해, 양의 전극 재료에 대한 구조적 손상, "열 런 어웨이"(화재, 폭발)를 유발할 수 있습니다.
냉각 플레이트는 배터리 표면 (예 : 배터리 셀/모듈에 대한 결합)을 직접 또는 간접적으로 접촉하여 안전 범위 내에서 배터리 온도를 제어하고 소스로부터 열 런 어웨이의 위험을 줄임으로써 열을 빠르게 흡수하고 냉각 배지 (예 : 냉각수, 공기)로 전도합니다.
2. 안정적인 성능을 보장하기 위해 배터리 온도 차이 균형을 유지하십시오
배터리 팩은 수십 개 또는 수백 개의 개별 셀로 구성됩니다. 열 소산이 고르지 않으면 "국부 고온, 국부 온도"(예 : 배터리 팩의 가장자리와 중앙 사이의 온도 차이)의 온도 차이 문제가있을 수 있습니다.
고온 단량체 : 더 빠른 용량 붕괴 및 더 짧은 사이클 수명;
저온 세포 : 충전 및 배출 효율이 낮고 (예 : 겨울 범위 감소), 정상적으로 충전 및 배출에 참여할 수 없으므로 전체 배터리 팩이 "뒤에서"발생합니다.
냉각 플레이트는 균일 한 유량 채널 (예 : 뱀인 채널, 병렬 채널) 또는 열 소산 구조로 설계되어 열이 균등하게 운반되도록하고 개별 셀 간의 온도 차이 (일반적으로 3-5 ℃ 내에 제어되어야 함)를 줄이며 모든 배터리 성능을 동기화하여 "배럴 효과"를 피할 수 있습니다.
3. 최적의 작동 온도를 유지하고 배터리 수명을 연장하십시오
배터리는 "최적의 작동 온도 범위"(일반적으로 20-40 ℃)를 가지고 있으며,이 내에 :
가장 높은 충전 효율 (고온 충전 중 느린 저온 충전 및 리튬 증착을 피 함);
용량 붕괴는 가장 느리게 진행됩니다 (고온은 전극 재료의 노화를 가속화하고 저온은 리튬 수상 돌기의 형성으로 이어지고, 둘 다 수명이 단축됩니다);
냉각 플레이트는 열 소산 강도를 동적으로 조정합니다 (예 : 배터리 온도에 따라 냉각 시스템을 자동으로 시작하고 정지하는 등 냉각수 유량을 조정), 오랫동안 최적의 범위에서 배터리를 안정화하고 배터리 팩의 서비스 수명을 크게 연장합니다 (일반적으로 3-5 년에서 5-8 년까지의 서비스 수명을 연장).
2 、보조 기능 : 다른 시나리오에 조정 된 기능 확장
저온 예열 (부분적으로 통합 된 설계)과 호환 : 일부 냉각 플레이트는 겨울철 저온 동안 "가열 모드"로 전환 할 수있는 "콜드 핫 통합"구조 (예 : 흐름 채널의 가열 요소를 통합하는 등)를 채택합니다. 배터리는 냉각수/가열 지느러미를 통해 예열되어 배터리 활동이 낮고 저온에서 단거리 문제를 해결합니다 (특히 차가운 북부 지역의 새로운 에너지 차량에 적합).
배터리 구조 보호 및 진동 충격 감소 : 일부 냉각 플레이트 (예 : 새로운 에너지 차량 전력 배터리의 수냉식 판)에는 배터리에 부착 될 때 쿠션 재료 (예 : 열 전도성 실리콘 패드)가 장착되어 있습니다. 열전도도를 향상시키는 것 외에도, 차량 작동 중에 진동을 방해 할 수 있으며, 장기 진동으로 인한 구조적 느슨 함 또는 배터리 셀의 전극 접촉이 불량합니다.
3 、주요 적응 시나리오 : 고출력 배터리가 냉각 플레이트에 의존하는 이유는 무엇입니까?
새로운 에너지 차량 전원 배터리 : 냉각 플레이트를위한 가장 핵심 응용 시나리오입니다. 차량 작동 중 배터리의 높은 충전 및 배출 전력 (예 : 수백 킬로와트에 도달하는 피크 전력)과 배터리 팩 내부의 밀폐 된 설치 공간 (열방 소산 조건)이 냉각 플레이트 (주로 수냉식 플레이트)를 사용하여 열을 막을 수 있도록해야합니다. 그렇지 않으면 범위 및 안전성에 심각하게 영향을 미칩니다.
에너지 저장 배터리 시스템 : 대형 에너지 저장 발전소 (예 : 태양 광/풍력 발전 에너지 저장) 배터리 팩은 대용량을 가지고 있으며 오랫동안 충전 및 배출 될 수 있습니다. 온도가 너무 높으면 용량이 빠르게 부패합니다. 냉각 플레이트는 에너지 저장 시스템의 장기 안정적인 작동을 보장 할 수 있습니다.
지게차 및 AGV 로봇에 사용 된 것과 같은 고전력 산업 배터리는 빈번한 빠른 충전 및 배출을 통해 많은 양의 열을 생성합니다. 냉각 플레이트는 과열로 인해 배터리가 자주 차단되는 것을 방지하고 장비 작동 효율성을 향상시킵니다.
