Rashladni element za hlađenje baterije

Uvod

Održavanje baterija hladnim je velika stvar, posebno za stvari poput električnih automobila, jedinica za pohranu energije i svih naših prijenosnih naprava. Litijum{1}}ionske baterije se zagrijavaju svaki put kada ih punite ili koristite, uglavnom zbog unutrašnjeg otpora i hemijskih reakcija u njima. Ako tu toplinu ne držite pod kontrolom, baterije postaju previše vruće-ponekad dostižu 40–45 stepeni u normalnim uslovima, pa čak i prelaze 60 stepeni ako ih snažno pritisnete. To nije samo loše za efikasnost; brže ih istroši i zapravo može postati opasno, s rizicima kao što je termički bijeg.

Ovdje stupaju hladnjaci. Oni su jednostavni, ali efikasni, upijaju toplinu iz baterija, šire je i puštaju je da izađe u zrak. U osnovi, oni se ponašaju kao most-koji odmiče toplinu od ćelija baterije kroz provodljivost, a zatim je oslobađaju u obliku konvekcije i zračenja. Ljudi biraju hladnjake za hlađenje baterija jer su jednostavni, pouzdani i ne trebaju gotovo nikakvo održavanje. U mnogim postavkama baterija, vidjet ćete ih u srcu sistema upravljanja toplinom, tiho čuvajući stvari sigurnim i stabilnim.

Principi rada hladnjaka u hlađenju baterija

Hladnjaci rade tako što odvode toplinu iz baterija koristeći tri glavna trika: provodljivost, konvekciju i zračenje. U većini postavki za hlađenje baterija, provod je težak zadatak. Toplota putuje direktno iz ćelije baterije u hladnjak-koji je obično napravljen od aluminija ili bakra jer ti metali jako dobro prenose toplinu. Kada toplota stigne do sudopera, konvekcija preuzima i izbacuje je u vazduh ili rashladnu tečnost koja teče pored.

Neki sistemi koriste ventilatore ili tečne rashladne tečnosti da ubrzaju ovaj proces, što znatno ubrzava uklanjanje toplote. Kako bi izvukli maksimum iz veze između baterije i hladnjaka, ljudi koriste termalne materijale sučelja. Oni popunjavaju male praznine i pomažu u ravnomjernom prijenosu topline, smanjujući sva mjesta na kojima bi se toplina mogla zaglaviti.

Dobro{0}}dizajniran hladnjak održava temperaturu prilično ujednačenu od ćelije do ćelije. To je velika stvar-to pomaže da baterija radi bolje i traje duže. Osim toga, čak i hlađenje zaustavlja vruće tačke koje bi mogle pokvariti pojedinačne ćelije ili čak uzrokovati kvarove.

Rashladni element za hlađenje baterije

Vrste hladnjaka koji se koriste u sistemima za hlađenje baterija

Postoje sve vrste hladnjaka, a ljudi ih biraju na osnovu stvari kao što su koliko toplote treba da se upravlja, raspored sistema i šta aplikacija zahteva. Hladnjaci od ekstrudiranog aluminijuma su prilično popularni-uglavnom zato što su jeftini i dobro rade na hlađenju. Ako vam je potrebno nešto što može podnijeti baterije velike{3}}snage, hladnjaci sa kliznim rebrima su odlični jer zauzimaju tonu površine u malom prostoru. Za složenije pakete baterija, spojeni hladnjaci sa rebrima omogućavaju vam da se igrate s oblicima peraja tako da ih možete smjestiti na nezgodna mjesta.

Zatim tu su tečni hladni tanjiri. Ovo su korak napred-rashladna tekućina koja prolazi kroz unutrašnje kanale, odvodeći toplinu zaista efikasno. Često vidite tečne hladne ploče u električnim automobilima i velikim sistemima za skladištenje energije, gde je održavanje sve na ravnomernoj temperaturi veoma važno. Neki hladnjaci postaju još moderniji i koriste materijale za promjenu faze, upijajući dodatnu toplinu kada se stvari zagrije, a zatim je polako oslobađaju kada se stvari ohlade.

Svaka vrsta donosi nešto drugačije na sto-cijenu, težinu, složenost i koliko dobro se hladi. Dakle, odabir pravog nije samo lijep; to je neophodno ako želite da ceo sistem radi na najbolji mogući način.

Razmatranje dizajna za hladnjake za baterije
 

Dizajniranje dobrog hladnjaka za hlađenje baterije nije samo odabir materijala i nada za najbolje. Morate razmišljati o gomili različitih detalja. Za početak, sam materijal je zaista bitan. Aluminijum je popularan jer je lagan, prilično pristupačan i radi pristojan posao prenošenja toplote. Bakar još brže odvodi toplinu, ali je teži i skuplji-za razliku.

Zatim postoji površina. Što više peraja imate, to se više topline izbacuje u zrak. Ali dizajn peraja nije samo da ih poveća. Oblik, koliko su udaljeni i na koji način su usmjereni-sve to utiče na to kako se zrak kreće oko njih. Ako to uradite kako treba, zrak može nesmetano strujati i odnijeti više topline bez gubitka previše pritiska.

Ne zaboravite na materijale termičkog interfejsa. Oni moraju da puštaju toplotu da lako prolazi, da se lepo uklapaju između baterije i hladnjaka i da izdrže mehaničko opterećenje bez raspadanja. Ako kontakt nije dobar, cijeli sistem se bori.

Održavanje ravnomjerne temperature u cijeloj bateriji je također vrlo važno. Ako dijelovi pakiranja postanu topliji od drugih, vidjet ćete neravnomjerno starenje, što smanjuje performanse. Povrh svega toga, praktična ograničenja-kao što su težina, veličina i cijena-uvijek vrebaju u pozadini, posebno ako radite na automobilima ili uređajima na baterije{4}} gdje je malo prostora.

Zato se inženjeri prilično čvrsto oslanjaju na naprednu simulaciju i računarsku dinamiku fluida. Ovi alati im omogućavaju da testiraju i podešavaju dizajn pre nego što bilo ko reže metal, pazeći da završni hladnjak radi svoj posao efikasno bez iznenađenja.

Primjene i budući trendovi u rashladnim hladnjakima za baterije

Hladnjaci se ovih dana pojavljuju posvuda-električna vozila, skladište energije za solarnu energiju i vjetar, vaš laptop, čak i velike industrijske mašine. U električnim automobilima, hladnjaci obično rade zajedno sa sistemima za hlađenje tečnostima kako bi bili ukorak sa ozbiljnim ispuštanjem toplotnih baterija. Sa baterijama koje troše više energije i ispumpavaju više snage, tečno hlađenje je u velikoj mjeri zauzelo centralno mjesto.

U postavkama za obnovljivu energiju, hladnjaci održavaju temperaturu baterije stabilnom, čak i kada vrijeme ne može odlučiti. U posljednje vrijeme postoji poticaj za hibridne sisteme hlađenja-koji miješaju stare-hladnjake sa visoko-opcijama kao što su hlađenje tekućinom i termoelektrični moduli. Ljudi također testiraju fensi materijale, kao što su grafitni kompoziti i aluminijska pjena, budući da pojačavaju hlađenje i pomažu u smanjenju težine.

Još jedan uredan razvoj-dizajneri počinju da tkaju hladnjake direktno u strukture baterijskog paketa, što smanjuje veličinu i povećava efikasnost. Kako baterije postaju sve bolje i snažnije, pametni dizajn hladnjaka čini svu razliku u održavanju stvari sigurnim, efikasnim i izgrađenim da traju.

Summary Table

PowerWinxje profesionalni proizvođač specijaliziran za napredna rješenja za upravljanje toplinom, uključujući aluminijske i bakrene hladnjake, hladnjake sa zasječenim rebrima i tekuće hladne ploče. Sa snažnom stručnošću u tehnologiji tlačnog livenja, CNC obrade i zavarivanja trenjem, PowerWinx isporučuje rješenja za hlađenje visokih-performansi prilagođena baterijskim sistemima, elektronici i obnovljivim izvorima energije, osiguravajući pouzdanost, efikasnost i dugotrajnu-trajnost.

ISO 9001 / IATF 16949