Raffreddamento laterale o inferiore del pacco batteria, quale è meglio?

La gestione termica è una pietra angolare critica delle prestazioni, della sicurezza e della durata utile del pacco batteria, soprattutto mentre i veicoli elettrici (EV) e i sistemi di accumulo di energia (ESS) continuano a svilupparsi verso una maggiore densità di potenza, velocità di ricarica più elevate e scenari operativi più diversificati. La dissipazione efficiente del calore generato dalle celle della batteria durante la carica e la scarica determina direttamente la stabilità dell'erogazione di energia, il rischio di fuga termica e l'affidabilità a lungo termine dell'intero sistema batteria. Tra le varie tecnologie di gestione termica attualmente in applicazione pratica, il raffreddamento laterale e il raffreddamento inferiore sono due soluzioni mature e ampiamente adottate, ognuna con principi di funzionamento, caratteristiche prestazionali e scenari applicabili distinti. Questo articolo confronterà sistematicamente i due metodi in termini di principio, vantaggi, svantaggi e ambito di applicazione, fornendo un chiaro riferimento per la selezione delle soluzioni di gestione termica dei pacchi batteria.

Piastre di raffreddamento a liquido o strutture di conduzione del calore sono installate sui lati del pacco batteria. Il refrigerante o i materiali termoconduttori trasferiscono il calore generato dalle celle dai lati, espandendo l'area di dissipazione del calore e migliorando l'efficienza di raffreddamento.

Offre una vasta area di dissipazione del calore e riduce efficacemente la temperatura superficiale delle celle, rendendolo altamente adatto a scenari di carica e scarica ad alta potenza e ad alta velocità, come i pacchi batteria a ricarica ultraveloce.

Ottimizza l'uniformità della temperatura interna del pacco batteria, minimizza le differenze di temperatura tra le celle e riduce il rischio di fuga termica.

Sia per le celle cilindriche che prismatiche, il raffreddamento laterale consente una migliore copertura delle aree centrali di generazione del calore.

La struttura è relativamente complessa, richiedendo una rigorosa considerazione dell'installazione della piastra di raffreddamento a liquido, della sigillatura e dello stretto contatto con le celle, con conseguenti costi più elevati.

Occupa spazio laterale all'interno del pacco, limitando il design generale quando le dimensioni del pacco batteria sono limitate.

Ampiamente adottato in veicoli elettrici di fascia alta, sistemi di accumulo di energia e altre applicazioni ad alta potenza, rappresentato dalla batteria Qilin di CATL e da alcuni modelli Tesla.

Una piastra di raffreddamento a liquido o una piastra di base termoconduttiva è disposta sul fondo del pacco batteria. Il calore viene condotto verso l'esterno attraverso il contatto diretto tra la struttura inferiore e i mezzi di raffreddamento.

Presenta una struttura semplice e costi inferiori, facilitando la produzione di massa e la produzione standardizzata.

Soddisfa le esigenze di base di dissipazione del calore per condizioni operative a bassa potenza e bassa velocità con un minimo ingombro.

L'area di scambio termico limitata porta a una bassa efficienza di raffreddamento, non riuscendo a supportare operazioni ad alta potenza e ricarica rapida ad alta velocità.

Causa facilmente una distribuzione non uniforme della temperatura interna; il fondo rimane freddo mentre il calore si accumula in alto, compromettendo le prestazioni complessive della batteria e la durata utile.

Applicato a dispositivi a bassa potenza, veicoli elettrici entry-level e pacchi batteria con bassi requisiti di dissipazione del calore, inclusi veicoli elettrici convenienti e moduli batteria di accumulo di energia generici.

Il raffreddamento laterale offre un'elevata efficienza di raffreddamento e una superiore consistenza della temperatura, ideale per condizioni di lavoro ad alta potenza e alta velocità a un costo strutturale più elevato. Il raffreddamento inferiore vanta una struttura semplice e vantaggi di costo, applicabile a scenari a bassa potenza e a bassa richiesta. Nell'ingegneria pratica, le soluzioni ibride che combinano il raffreddamento laterale e il raffreddamento inferiore sono comunemente adottate per ottenere prestazioni complete di gestione termica.

Nella transizione globale verso l'energia verde e la neutralità carbonica, i veicoli elettrici (EV) e i sistemi di accumulo di energia (ESS) sono diventati le forze trainanti della rivoluzione della nuova energia. Tra i componenti chiave che determinano le prestazioni, la sicurezza e la durata dei pacchi batteria per veicoli elettrici e dei moduli ESS, i sistemi di gestione termica si distinguono come una tecnologia critica, che influisce direttamente sull'efficienza di ricarica, sulla durata del ciclo della batteria e persino sulla prevenzione dei rischi di fuga termica. Trumony Aluminum Limited (di seguito denominata "Trumony"), fondata nel 2017 e con sede a Suzhou, provincia di Jiangsu, Cina, è emersa come un produttore in rapida crescita e innovativo e un fornitore di soluzioni complete specializzato in sistemi di gestione termica per batterie ad alte prestazioni, soluzioni di raffreddamento a liquido e scambiatori di calore in alluminio, dedicato a supportare l'industria globale della nuova energia con tecnologie di gestione termica affidabili, convenienti e personalizzate.

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