خلفية

تقنية التبديد الحراري للبطارية، وتسمى أيضًا تقنية التبريد، هي في الأساس عملية تبادل حراري تعمل على تقليل درجة الحرارة الداخلية للبطارية عن طريق نقل الحرارة من البطارية إلى البيئة الخارجية عبر وسط تبريد. وهي تستخدم حاليًا على نطاق واسع في بطاريات الجر ، وكذلك بطاريات تخزين الطاقة، وخاصة تلك الموجودة في الحاويات ESS. تعتبر بطاريات Li-ion حساسة لدرجة الحرارة مثل محفزات التفاعل الكيميائي في الاستخدام الفعلي. وبالتالي فإن الغرض من تبديد الحرارة هو توفير درجة حرارة عمل مناسبة للبطارية.عندما تكون درجة حرارة بطارية ليثيوم أيون مرتفعة جدًا، ستحدث سلسلة من التفاعلات الجانبية مثل تحلل طبقة واجهة الإلكتروليت الصلبة (فيلم SEI) داخل البطارية، مما يؤثر بشكل كبير على عمر البطاريةدورة. ومع ذلك، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا، فإن أداء البطارية سيتقادم بشكل أسرع ويكون هناك خطر هطول الأمطار بالليثيوم،أيّيؤدي إلى انخفاض سريع في قدرة التفريغ وأداء محدود في المناطق الباردة. ماذا'علاوة على ذلك، فإن اختلاف درجة الحرارة بين الخلايا المفردة في الوحدة يعد أيضًا عاملاً لا ينبغي تجاهله. فرق درجة الحرارةوَرَاءَسيؤدي نطاق معين إلى شحن وتفريغ داخلي غير متوازن، مما يؤدي إلى انحراف السعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن اختلاف درجات الحرارة سيؤدي أيضًا إلى زيادة معدل توليد الحرارة للخلايا القريبة من نقطة التحميل، مما يؤدي إلى فشل البطارية.

حاليًا، وفقًا لوسيط نقل الحرارة، هناك أنظمة تبديد حرارة ناضجة نسبية مثلهواء باردعملسائل باردعمل، وتغيير مرحلة تبريد المواد.

هواء رائععملتكنولوجيا

تقنية تبريد الهواء هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتبريد البطارية.

في بعض المنتجات ذات المعدل المتوسط ​​والمرتفع، نظرًا لتيار الشحن والتفريغ العالي، لا يمكن تبديد الحرارة داخل الوحدة بسرعة وفعالية عن طريق التبريد الطبيعي وحده، حيث سيؤدي ذلك بسهولة إلى تراكم الحرارة بالداخل ويؤثر على دورة حياة الخلايا. . ولذلك، فإن طريقة تبريد الهواء القسري أكثر ملاءمة لسيناريو تطبيق منتجات تخزين الطاقة ذات المعدل المتوسط ​​والمرتفع.

تكنولوجيا التبريد السائل

تتمثل ميزة تقنية التبريد السائل في أن السعة الحرارية المحددة والتوصيل الحراري لوسط نقل الحرارة أعلى، مما يمكن أن يحل الإدارة الحرارية لنظام البطارية بشكل أفضل من التبريد بتبريد الهواء. يوجد حاليًا نوعان من أنظمة التبريد السائلة: الاتصال المباشر والاتصال غير المباشر، استنادًا إلى ما إذا كان المبرد يمكنه الاتصال مباشرة بالبطارية.

نظام التبريد السائل الاتصال المباشر

نظام التبريد السائل الاتصال غير المباشر

التبريد السائل له تأثير أفضل في تبديد الحرارة من تبريد الهواء، وعملية التبادل الحراري أكثر مباشرة وكفاءة وإغلاقًا. ومع ذلك، يتطلب التبريد السائل أداءً عاليًا للهيكل وتكلفة تصنيع عالية. يمكن أن يؤدي تحسين مادة لوحة التبريد، وموضع لوحة التبريد، واختيار سائل التبريد، وشكل الأنبوب، وشكل ترتيب الأنابيب وما شابه ذلك إلى تحسين أداء تبديد الحرارة. ستكون تكنولوجيا التبريد السائل هي الاتجاه الرئيسي لتطوير تكنولوجيا التبريد المستقبلية لبطاريات تخزين الطاقة.

مرحلةcهانجيmالجويtالتكنولوجيا

يعتمد تبريد الهواء والتبريد السائل بشكل أساسي على قوى خارجية للقيادة، في حين أن تبريد المواد المتغيرة الطور هو وسيلة سلبية للتحكم في درجة الحرارة، وهو مناسب لبعض السيناريوهات ذات المتطلبات العالية لتبديد الحرارة ولكن المساحة البيئية محدودة.

خاتمة

تعد دراسة تكنولوجيا تبريد البطارية موضوعًا معقدًا، بالإضافة إلى تلبية خصائص تأثير التبريد الممتاز والهيكل المدمج والسلامة العالية والتطبيق الشامل، ولكنها تحتاج أيضًا إلى مراعاة المتطلبات الاقتصادية. على وجه الخصوص، يزدهر سوق تخزين الطاقة الحالي، وبطارية تخزين الطاقة الحاوية، مقارنة بالبطاريات الأخرى، لديها درجة عالية وكثيفة من ترتيب البطارية. في الأماكن الضيقة، لديها ظروف وبيئة عمل أكثر تعقيدًا وقسوة، بل وتحتاج إلى العمل دون انقطاع. خاصة بالنسبة لأولئك الذين لديهم القدرة على التنقل في نظام تخزين طاقة الحاوية، والذي يحتاج إلى التكيف مع البيئة الخارجية القاسية للغاية، وبالتالي فإن البطارية المستخدمة في نظام تخزين طاقة الحاوية لديها متطلبات قدرة أعلى على التكيف مع البيئة الداخلية والخارجية. نحتاج في المستقبل إلى تقنية تبريد بطارية أكثر كفاءة واستقرارًا واقتصادية وأكثر إحكاما.