Pelat pendingin baterai (juga umumnya dikenal sebagai "pelat pendingin baterai") adalah komponen manajemen termal inti dari sistem baterai, terutama paket baterai berdaya tinggi/berkapasitas tinggi seperti baterai daya kendaraan energi baru dan baterai penyimpanan energi. Fungsi intinya adalah untuk mengontrol suhu baterai selama pengisian dan pelepasan melalui cara aktif atau pasif, memastikan bahwa baterai selalu beroperasi dalam kisaran suhu yang aman dan efisien, menghindari degradasi kinerja, umur yang lebih pendek, dan bahkan risiko keamanan (seperti pelarian termal) yang disebabkan oleh suhu yang berlebihan atau tidak rata.
1 、Peran inti: Sekitar tiga nilai inti "kontrol suhu"
1. Tekan baterai terlalu panas dan hindari risiko keselamatan
Baterai (terutama baterai lithium-ion) menghasilkan panas joule selama pengisian daya dan pelepasan (arus memang bekerja dan menghasilkan panas melalui resistensi internal), dan di bawah kondisi daya tinggi (seperti akselerasi cepat dan pengisian cepat kendaraan energi baru), pembangkit panas akan meningkat dengan tajam: secara tajam:
Jika suhu melebihi ambang batas yang aman (biasanya 45-60 ℃ untuk baterai lithium-ion, dengan sedikit perbedaan untuk berbagai jenis), dapat menyebabkan dekomposisi elektrolit, kerusakan struktural pada bahan elektroda positif, dan bahkan memicu "pelarian termal" (api, ledakan);
Piring pendingin dengan cepat menyerap panas dan menghidupkannya ke media pendingin (seperti pendingin, udara) dengan secara langsung atau tidak langsung menghubungi permukaan baterai (seperti ikatan ke sel/modul baterai), mengendalikan suhu baterai dalam kisaran yang aman dan mengurangi risiko pelarian termal dari sumber.
2. Menyeimbangkan perbedaan suhu baterai untuk memastikan kinerja yang stabil
Paket baterai terdiri dari lusinan atau bahkan ratusan sel individu. Jika disipasi panas tidak rata, mungkin ada masalah perbedaan suhu "suhu tinggi lokal, suhu rendah lokal" (seperti perbedaan suhu lebih dari 5 ℃ antara tepi dan pusat paket baterai):
Monomer Suhu Tinggi: Kapasitas Kapasitas Lebih Cepat dan Kehidupan Siklus yang Lebih Cingkat;
Sel -sel suhu rendah: efisiensi pengisian dan pelepasan rendah (seperti berkurangnya rentang musim dingin), dan bahkan tidak dapat berpartisipasi dalam pengisian dan pelepasan secara normal, menyebabkan seluruh paket baterai menjadi "tertinggal";
Pelat pendingin dirancang dengan saluran aliran yang seragam (seperti saluran serpentine, saluran paralel) atau struktur disipasi panas untuk memastikan bahwa panas terbawa secara merata, mengurangi perbedaan suhu antara sel-sel individu (biasanya harus dikontrol dalam 3-5 ℃), dan memungkinkan semua kinerja baterai untuk disinkronkan, menghindari "efek barel".
3. Pertahankan suhu operasi yang optimal dan memperpanjang masa pakai baterai
Baterai memiliki "kisaran suhu operasi yang optimal" (biasanya 20-40 ℃), di dalamnya:
Efisiensi pengisian tertinggi (menghindari pengisian suhu rendah dan deposisi lithium yang lambat selama pengisian suhu tinggi);
Peluruhan kapasitas adalah yang paling lambat (suhu tinggi mempercepat penuaan bahan elektroda, suhu rendah mengarah pada pembentukan lithium dendrit, yang keduanya mempersingkat umur);
Pelat pendingin secara dinamis menyesuaikan intensitas disipasi panas (seperti secara otomatis memulai dan menghentikan sistem pendingin sesuai dengan suhu baterai, menyesuaikan laju aliran pendingin), menstabilkan baterai dalam kisaran optimal untuk waktu yang lama dan secara signifikan memperpanjang masa pakai baterai (biasanya memperpanjang masa pakai baterai daya dari 3-5 tahun ke 5-8 tahun).
2 、Fungsi bantu: Ekstensi fungsi yang disesuaikan dengan skenario yang berbeda
Kompatibel dengan pemanasan awal suhu rendah (desain terintegrasi sebagian): Beberapa pelat pendingin mengadopsi struktur "integrasi panas dingin" (seperti mengintegrasikan elemen pemanasan dalam saluran aliran), yang dapat dialihkan ke "mode pemanas" selama suhu rendah di musim dingin. Baterai dipanaskan sebelumnya melalui sirip pendingin/pemanas, memecahkan masalah aktivitas baterai rendah dan jarak pendek pada suhu rendah (terutama cocok untuk kendaraan energi baru di daerah utara yang dingin).
Melindungi struktur baterai dan pengurangan dampak getaran: Beberapa pelat pendingin (seperti pelat air baterai daya kendaraan energi baru) dilengkapi dengan bahan bantalan (seperti bantalan silikon konduktif termal) saat melekat pada baterai. Selain meningkatkan konduktivitas termal, mereka juga dapat menghilangkan getaran selama operasi kendaraan, menghindari kelonggaran struktural atau kontak elektroda yang buruk dari sel baterai karena getaran jangka panjang.
3 、Skenario adaptasi utama: Mengapa baterai berdaya tinggi bergantung pada pelat pendingin?
Baterai Daya Kendaraan Energi Baru: Ini adalah skenario aplikasi paling inti untuk pelat pendingin. Karena daya pengisian dan pelepasan yang tinggi dari baterai selama operasi kendaraan (seperti daya puncak mencapai ratusan kilowatt), dan ruang pemasangan tertutup (kondisi disipasi panas yang buruk di dalam paket baterai), perlu menggunakan pelat pendingin (terutama pelat yang didinginkan dengan air) untuk menghilangkan panas secara paksa, jika tidak, ia akan mempengaruhi jangkauan dan keamanan yang secara serius;
Sistem Baterai Penyimpanan Energi: Baterai pembangkit listrik tenaga penyimpanan energi besar (seperti penyimpanan energi pencocokan photovoltaic/angin) memiliki kapasitas besar dan dapat diisi dan dikeluarkan untuk waktu yang lama. Jika suhunya terlalu tinggi, kapasitas akan membusuk dengan cepat. Pelat pendingin dapat memastikan operasi stabil jangka panjang dari sistem penyimpanan energi;
Baterai industri daya tinggi, seperti yang digunakan dalam forklift dan robot AGV, menghasilkan sejumlah besar panas melalui pengisian dan pelepasan yang sering cepat. Pelat pendingin dapat mencegah baterai dari sering dimatikan karena terlalu panas dan meningkatkan efisiensi operasi peralatan.
