Technologie de gestion thermique de la batterie
La gestion thermique est un processus dans lequel les batteries et autres composants utilisent des méthodes de chauffage ou de refroidissement pour réguler et contrôler la température et la différence de température de l'objet cible. Les principes de base impliqués dans la gestion thermique comprennent la conduction thermique, le transfert de chaleur par convection ou le rayonnement thermique, qui impliquent tous des différences de température. Par conséquent, le processus de gestion thermique nécessite une consommation d’énergie pour créer une différence de température entre l’objet cible et l’environnement extérieur. Ses scénarios d'application sont très divers et il a été largement appliqué dans des secteurs tels que l'industrie, la communication, l'électronique grand public, les serveurs, le stockage d'énergie, les véhicules à énergie nouvelle, etc. Il a un effet très positif sur le fonctionnement normal et stable des équipements associés. ou des composants électroniques. Avec le développement rapide des industries connexes, le secteur de la gestion thermique sera également de plus en plus valorisé.
L’importance de la gestion thermique :
1. La gestion thermique peut empêcher la surchauffe et les pannes du système. Avec le développement rapide des scénarios d'application liés à la gestion thermique, les fonctions des équipements associés augmentent et le fonctionnement des composants accumule une grande quantité de chaleur. Une accumulation excessive de chaleur peut entraîner des dommages aux composants électroniques, une diminution des performances de l'équipement et même l'effondrement de l'ensemble du système. En mettant en œuvre des mesures raisonnables de gestion thermique, la chaleur peut être dissipée efficacement, garantissant ainsi que le système fonctionne dans la plage de température appropriée et améliorant sa fiabilité.
2. Grâce à la gestion thermique, les performances et la durée de vie des équipements peuvent être considérablement améliorées. En prenant comme exemple les téléphones mobiles couramment utilisés, en raison de la disposition compacte de la structure interne des téléphones, il n'y a pratiquement aucun espace entre les différents composants électroniques. Si la chaleur de la batterie et du processeur ne peut pas être évacuée à temps, cela affectera les différentes températures des autres composants, perturbant ainsi le travail coordonné de divers matériels, affectant non seulement les performances de l'appareil, mais également la durée de vie du téléphone.
3. Du point de vue de la nécessité de la sécurité. Les systèmes de gestion thermique sont indispensables dans les industries connexes. En prenant l'exemple de l'industrie du stockage d'énergie, à mesure que la taille des stations de stockage d'énergie augmente et que le nombre et la puissance des batteries augmentent, une grande quantité de chaleur s'accumulera pendant le fonctionnement. Si une dissipation thermique efficace et rapide n’est pas obtenue, cela entraînera de graves conséquences d’emballement thermique. Une gestion thermique efficace revêt donc une grande importance pour la sécurité.
4. La gestion thermique peut améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’énergie. Dans les véhicules à énergies nouvelles, les environnements de travail élevés ou faibles peuvent affecter les performances de la batterie, affectant ainsi l'autonomie des véhicules à énergies nouvelles. Grâce à des stratégies de gestion thermique raisonnables et efficaces, la température de travail peut être maintenue à une température raisonnable, la consommation d'énergie peut être réduite et les coûts d'exploitation peuvent être réduits.
Types de technologies de gestion thermique pour les batteries à énergies nouvelles :
Le refroidissement par air est un moyen courant et simple de dissipation de la chaleur, qui utilise un flux d'air naturel ou des ventilateurs pour évacuer la chaleur absorbée par le radiateur. Il présente les avantages d'un faible coût, d'une installation simple, d'une fiabilité et d'un entretien facile, mais est fortement affecté par l'environnement, et les premières applications de véhicules électriques étaient plus courantes.
Le refroidissement liquide peut être divisé en refroidissement liquide par plaque froide et refroidissement liquide par immersion. Le refroidissement liquide par plaque froide est une méthode de dissipation thermique indirecte, qui utilise le liquide de refroidissement dans la plaque froide pour échanger de la chaleur avec la batterie en contactant la plaque de refroidissement et en évacuant la chaleur par le canal de refroidissement. Le refroidissement par liquide d'immersion est une méthode de dissipation thermique qui consiste à immerger les modules de batterie dans un liquide de refroidissement isolant pour l'échange thermique. Le refroidissement liquide présente des avantages tels qu'une efficacité de transfert de chaleur élevée et une intensité thermique uniforme, mais son coût est relativement élevé.
Le refroidissement direct par réfrigérant consiste à utiliser le réfrigérant provenant du système de climatisation du véhicule pour faire circuler directement le réfrigérant dans l'évaporateur à l'intérieur de la batterie. Le réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur et évacue efficacement la chaleur du système de batterie. Cette conception est simple et facile à démonter, avec de faibles coûts de maintenance ultérieurement. Cependant, le chauffage direct n'est pas possible et des systèmes de chauffage supplémentaires doivent être ajoutés.
Les matériaux à changement de phase peuvent être divisés en trois types : les matériaux à changement de phase inorganiques, les matériaux à changement de phase organiques et les matériaux composites à changement de phase. Le processus d'absorption et de libération de chaleur, avec une température de système stable, peut obtenir un effet de température approximativement constant et a été appliqué dans de nombreux domaines. Il a une structure simple, une petite masse et d'énormes caractéristiques de chaleur latente, mais un coût de remplacement élevé et une mauvaise stabilité.
Avec le développement des industries connexes, l'importance de la consommation d'énergie et de la sécurité par les services concernés et la demande de stabilité des produits connexes de la part des clients, la gestion thermique est de plus en plus valorisée par les fabricants. Ses caractéristiques de maintien de la stabilité du système, d'amélioration des performances, d'amélioration de la sécurité et de réduction des coûts sont également privilégiées par les professionnels concernés du secteur. Par conséquent, avec le développement continu de la technologie des matériaux associée, de plus en plus de solutions seront appliquées et les scénarios d'application de la gestion thermique seront encore élargis.
