A placa de resfriamento da bateria (também comumente conhecida como "placa de resfriamento da bateria") é o componente de gerenciamento térmico do núcleo dos sistemas de bateria, especialmente as baterias de alta/alta capacidade, como baterias de energia de veículos de energia nova e baterias de armazenamento de energia. Sua função principal é controlar a temperatura da bateria durante o carregamento e descarregamento por meios ativos ou passivos, garantindo que a bateria sempre opere em uma faixa de temperatura segura e eficiente, evitando a degradação do desempenho, a vida útil reduzida e até os riscos de segurança (como fuga térmica) causados pelo superaquecimento ou temperatura desvenida.
1 、Função central: em torno dos três valores centrais de "controle de temperatura"
1. Suprimir superaquecimento da bateria e evitar riscos de segurança
As baterias (especialmente as baterias de íons de lítio) geram calor Joule durante o carregamento e descarga (a corrente funciona e gera calor através da resistência interna) e, sob condições de alta potência (como aceleração rápida e carregamento rápido de novos veículos de energia), a geração de calor aumentará acentuadamente:
Se a temperatura exceder o limiar seguro (geralmente 45-60 ℃ para baterias de íons de lítio, com pequenas diferenças para diferentes tipos), pode causar decomposição de eletrólitos, danos estruturais a materiais positivos do eletrodo e até acionar "fuga térmica" (incêndio, explosão);
A placa de resfriamento absorve rapidamente o calor e a conduz ao meio de resfriamento (como refrigerante, ar), entrando direto ou indiretamente na superfície da bateria (como ligação à célula/módulo da bateria), controlando a temperatura da bateria dentro de uma faixa segura e reduzindo o risco de fuga térmica da fonte.
2. Balance a diferença de temperatura da bateria para garantir o desempenho estável
Uma bateria é composta de dezenas ou até centenas de células individuais. Se a dissipação de calor for desigual, pode haver um problema de diferença de temperatura de "alta temperatura local, baixa temperatura local" (como uma diferença de temperatura superior a 5 ℃ entre a borda e o centro da bateria):
Monômero de alta temperatura: decaimento mais rápido da capacidade e vida útil mais curta;
Células de baixa temperatura: baixa eficiência de carregamento e descarregamento (como faixa de inverno reduzida) e até incapaz de participar de carregamento e descarga normalmente, fazendo com que toda a bateria fique "atrasada para trás";
A placa de resfriamento é projetada com canais de fluxo uniformes (como canais serpentinos, canais paralelos) ou estruturas de dissipação de calor para garantir que o calor seja conduzido uniformemente, reduza a diferença de temperatura entre as células individuais (geralmente necessárias para serem controladas dentro de 3-5 ℃) e permitir que todo o desempenho da bateria seja sincronizado, evitando o "efeito do barril".
3. Mantenha a temperatura operacional ideal e estenda a duração da bateria
A bateria possui uma "faixa de temperatura operacional ideal" (geralmente 20-40 ℃), dentro da qual:
A maior eficiência de carregamento (evitando carregamento lento de baixa temperatura e deposição de lítio durante carregamento de alta temperatura);
A decaimento da capacidade é a mais lenta (acelera o envelhecimento dos materiais do eletrodo, a baixa temperatura leva à formação de dendritos de lítio, os quais diminuem a vida útil);
A placa de resfriamento ajusta dinamicamente a intensidade da dissipação de calor (como iniciar e interromper automaticamente o sistema de resfriamento de acordo com a temperatura da bateria, ajustando a taxa de fluxo do líquido de arrefecimento), estabilizando a bateria na faixa ideal por um longo tempo e estendendo significativamente a vida útil da bateria (geralmente prolongando a vida útil da bateria de 3 a 5 anos a 5 a 8 anos).
2 、Função auxiliar: extensão da função adaptada a diferentes cenários
Compatível com pré-aquecimento de baixa temperatura (design parcialmente integrado): Algumas placas de resfriamento adotam uma estrutura de "integração a quente" (como integrar elementos de aquecimento no canal de fluxo), que podem ser alternados para o "modo de aquecimento" durante baixas temperaturas no inverno. A bateria é pré -aquecida através de barbatanas de líquido de arrefecimento/aquecimento, resolvendo os problemas de baixa atividade da bateria e curto alcance a baixas temperaturas (especialmente adequadas para novos veículos de energia em regiões frias do norte).
Protegendo a estrutura da bateria e reduzindo o impacto da vibração: algumas placas de resfriamento (como a placa refrigerada a água de novas baterias de energia do veículo de energia) estão equipadas com materiais de amortecimento (como almofadas de silicone condutor térmico) quando presas à bateria. Além de melhorar a condutividade térmica, eles também podem amortecer vibrações durante a operação do veículo, evitando frouxidão estrutural ou contato com eletrodo ruim das células da bateria devido à vibração a longo prazo.
3 、Cenário de adaptação-chave: Por que as baterias de alta potência dependem de placas de resfriamento?
Bateria de energia do veículo de nova energia: é o cenário de aplicação mais central para placas de resfriamento. Devido à alta potência de carregamento e descarregamento da bateria durante a operação do veículo (como a potência máxima que atinge centenas de quilowatts) e o espaço de instalação fechado (más condições de dissipação de calor dentro da bateria), é necessário usar placas de resfriamento (principalmente placas resfriadas a água) para dissipar o calor forçado, caso contrário, afetará seriamente a faixa e a segurança;
Sistema de bateria de armazenamento de energia: a bateria de grandes usinas de armazenamento de energia (como o armazenamento fotovoltaico/eólico que corresponde à energia) tem uma grande capacidade e pode ser carregado e alta por um longo tempo. Se a temperatura estiver muito alta, a capacidade se deteriorará rapidamente. As placas de resfriamento podem garantir a operação estável a longo prazo do sistema de armazenamento de energia;
Baterias industriais de alta potência, como as usadas em empilhadeiras e robôs AGV, geram uma grande quantidade de calor por meio de carregamento e descarga frequentes. A placa de resfriamento pode impedir que a bateria seja desligada frequentemente devido ao superaquecimento e melhorar a eficiência da operação do equipamento.
