Tecnologia de gerenciamento térmico da bateria
O gerenciamento térmico é um processo no qual baterias e outros componentes usam métodos de aquecimento ou resfriamento para regular e controlar a temperatura e a diferença de temperatura do objeto alvo. Os princípios básicos envolvidos no gerenciamento térmico incluem condução de calor, transferência de calor por convecção ou radiação térmica, todos envolvendo diferenças de temperatura. Portanto, o processo de gerenciamento térmico requer consumo de energia para criar uma diferença de temperatura entre o objeto alvo e o ambiente externo. Seus cenários de aplicação são muito diversos e tem sido amplamente aplicado em indústrias como indústria, comunicação, eletrônicos de consumo, servidores, armazenamento de energia, novos veículos energéticos, etc. ou componentes eletrônicos. Com o rápido desenvolvimento das indústrias relacionadas, a indústria de gestão térmica também será cada vez mais valorizada.
A importância da gestão térmica:
1. O gerenciamento térmico pode evitar superaquecimento e falhas do sistema. Com o rápido desenvolvimento de cenários de aplicação relacionados ao gerenciamento térmico, as funções dos equipamentos relacionados aumentam e a operação dos componentes acumula uma grande quantidade de calor. O acúmulo excessivo de calor pode causar danos aos componentes eletrônicos, diminuição do desempenho do equipamento e até mesmo o colapso de todo o sistema. Ao implementar medidas razoáveis de gestão térmica, o calor pode ser dissipado de forma eficaz, garantindo que o sistema opere dentro da faixa de temperatura apropriada e melhorando a confiabilidade do sistema.
2. Através do gerenciamento térmico, o desempenho e a vida útil do equipamento podem ser bastante melhorados. Tomando como exemplo os telefones celulares comumente usados, devido ao arranjo compacto da estrutura interna dos telefones, quase não há lacunas entre os vários componentes eletrônicos. Se o calor da bateria e do processador não puder ser descarregado em tempo hábil, isso afetará as diversas temperaturas de outros componentes, interrompendo assim o trabalho coordenado de vários hardwares, afetando não apenas o desempenho do dispositivo, mas também a vida útil do telefone.
3. Na perspectiva da necessidade de segurança. Os sistemas de gerenciamento térmico são indispensáveis em indústrias relacionadas. Tomando como exemplo a indústria de armazenamento de energia, à medida que a escala das estações de armazenamento de energia aumenta e o número e a potência das baterias aumentam, uma grande quantidade de calor se acumulará durante a operação. Se a dissipação de calor eficaz e oportuna não for alcançada, isso levará a sérias consequências de fuga térmica. Portanto, um gerenciamento térmico eficaz é de grande importância para a segurança.
4. O gerenciamento térmico pode melhorar a eficiência da utilização de energia. Nos veículos com novas energias, ambientes de trabalho altos ou baixos podem afetar o desempenho da bateria, afetando assim a autonomia dos veículos com novas energias. Através de estratégias de gestão térmica razoáveis e eficazes, a temperatura de trabalho pode ser mantida a uma temperatura razoável, o consumo de energia pode ser reduzido e os custos operacionais podem ser reduzidos.
Tipos de tecnologias de gestão térmica para novas baterias de energia:
O resfriamento a ar é uma forma comum e simples de dissipação de calor, que utiliza fluxo de ar natural ou ventiladores para dissipar o calor absorvido pelo radiador. Tem as vantagens de baixo custo, instalação simples, confiabilidade e fácil manutenção, mas é muito afetado pelo meio ambiente, e as primeiras aplicações em veículos elétricos eram mais comuns.
O resfriamento líquido pode ser dividido em resfriamento líquido de placa fria e resfriamento líquido de imersão. O resfriamento líquido da placa fria é um método indireto de dissipação de calor, que usa o refrigerante na placa fria para trocar calor com a bateria entrando em contato com a placa de resfriamento e retirando o calor através do canal de resfriamento. O resfriamento líquido por imersão é um método de dissipação de calor que envolve a imersão de módulos de bateria em líquido de resfriamento isolante para troca de calor. O resfriamento líquido tem vantagens como alta eficiência de transferência de calor e intensidade de calor uniforme, mas seu custo é relativamente alto.
O resfriamento direto do refrigerante é o uso do refrigerante do sistema de ar condicionado do veículo para fluir diretamente o refrigerante para o evaporador dentro da bateria. O refrigerante evapora no evaporador e remove com eficiência o calor do sistema de bateria. Este projeto é simples e fácil de desmontar, com baixos custos de manutenção na fase posterior. No entanto, o aquecimento direto não é possível e é necessário adicionar sistemas de aquecimento adicionais.
Os materiais de mudança de fase podem ser divididos em três tipos: materiais de mudança de fase inorgânicos, materiais de mudança de fase orgânicos e materiais de mudança de fase compostos. O processo de absorção e liberação de calor, com uma temperatura de sistema estável, pode atingir um efeito de temperatura aproximadamente constante e tem sido aplicado em muitos campos. Possui estrutura simples, pequena massa e enormes características de calor latente, mas alto custo de reposição e baixa estabilidade.
Com o desenvolvimento de indústrias relacionadas, a importância do consumo de energia e da segurança por parte dos departamentos relevantes e a procura de estabilidade dos produtos relacionados por parte dos clientes, a gestão térmica tem sido cada vez mais valorizada pelos fabricantes. Suas características de manter a estabilidade do sistema, melhorar o desempenho, aumentar a segurança e reduzir custos também são favorecidas por profissionais relevantes do setor. Portanto, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de materiais relacionados, mais e mais soluções serão aplicadas e os cenários de aplicação do gerenciamento térmico serão ainda mais ampliados.
