Teknologi manajemen termal baterai
Manajemen termal adalah proses di mana baterai dan komponen lainnya menggunakan metode pemanasan atau pendinginan untuk mengatur dan mengontrol perbedaan suhu dan suhu objek target. Prinsip dasar manajemen termal mencakup konduksi panas, perpindahan panas konvektif, atau radiasi termal, yang semuanya melibatkan perbedaan suhu. Oleh karena itu, proses pengelolaan termal memerlukan konsumsi energi untuk menciptakan perbedaan suhu antara objek target dan lingkungan luar. Skenario penerapannya sangat beragam, dan telah diterapkan secara luas di industri seperti industri, komunikasi, elektronik konsumen, server, penyimpanan energi, kendaraan energi baru, dll. Ini memiliki efek yang sangat positif pada pengoperasian peralatan terkait yang normal dan stabil atau komponen elektronik. Dengan pesatnya perkembangan industri terkait, industri manajemen termal juga akan semakin dihargai.
Pentingnya manajemen termal:
1. Manajemen termal dapat mencegah panas berlebih dan kegagalan sistem. Dengan pesatnya perkembangan skenario aplikasi terkait manajemen termal, fungsi peralatan terkait meningkat, dan pengoperasian komponen mengakumulasi sejumlah besar panas. Akumulasi panas yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan pada komponen elektronik, penurunan kinerja peralatan, dan bahkan runtuhnya seluruh sistem. Dengan menerapkan langkah-langkah manajemen termal yang wajar, panas dapat dihilangkan secara efektif, memastikan bahwa sistem beroperasi dalam kisaran suhu yang sesuai dan meningkatkan keandalan sistem.
2. Melalui manajemen termal, kinerja dan masa pakai peralatan dapat ditingkatkan secara signifikan. Ambil contoh telepon seluler yang umum digunakan, karena susunan struktur internal telepon yang kompak, hampir tidak ada celah antara berbagai komponen elektronik. Jika panas dari baterai dan prosesor tidak dapat dikeluarkan secara tepat waktu, maka akan mempengaruhi berbagai suhu komponen lainnya, sehingga mengganggu koordinasi kerja berbagai perangkat keras, tidak hanya mempengaruhi kinerja perangkat tetapi juga mempengaruhi umur ponsel.
3. Dari sudut pandang perlunya keselamatan. Sistem manajemen termal sangat diperlukan dalam industri terkait. Mengambil contoh industri penyimpanan energi, seiring dengan meningkatnya skala stasiun penyimpanan energi dan peningkatan jumlah serta daya baterai, sejumlah besar panas akan terakumulasi selama pengoperasian. Jika pembuangan panas yang efektif dan tepat waktu tidak tercapai, hal ini akan mengakibatkan konsekuensi serius dari pelepasan panas. Oleh karena itu, manajemen termal yang efektif sangat penting untuk keselamatan.
4. Manajemen termal dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi. Pada kendaraan energi baru, lingkungan kerja yang tinggi atau rendah dapat mempengaruhi kinerja baterai, sehingga mempengaruhi jangkauan kendaraan energi baru. Melalui strategi manajemen termal yang masuk akal dan efektif, suhu kerja dapat dipertahankan pada suhu yang wajar, konsumsi energi dapat dikurangi, dan biaya pengoperasian dapat dikurangi.
Jenis teknologi manajemen termal untuk baterai energi baru:
Pendinginan udara adalah cara pembuangan panas yang umum dan sederhana, yang menggunakan aliran udara alami atau kipas untuk membuang panas yang diserap oleh radiator. Keunggulannya adalah biaya rendah, pemasangan sederhana, keandalan, dan perawatan mudah, namun sangat dipengaruhi oleh lingkungan, dan penerapan kendaraan listrik awal lebih umum.
Pendinginan cair dapat dibagi menjadi pendingin cair pelat dingin dan pendingin cair perendaman. Pendinginan cairan pelat dingin adalah metode pembuangan panas tidak langsung, yang menggunakan cairan pendingin di pelat dingin untuk menukar panas dengan baterai dengan menghubungi pelat pendingin dan membuang panas melalui saluran pendingin. Pendinginan cairan perendaman adalah metode pembuangan panas yang melibatkan perendaman modul baterai dalam cairan pendingin isolasi untuk pertukaran panas. Pendinginan cair memiliki keunggulan seperti efisiensi perpindahan panas yang tinggi dan intensitas panas yang seragam, namun biayanya relatif tinggi.
Pendinginan refrigeran langsung adalah penggunaan refrigeran dari sistem AC kendaraan untuk mengalirkan refrigeran secara langsung ke evaporator di dalam baterai. Refrigeran menguap di evaporator dan secara efisien menghilangkan panas dari sistem baterai. Desain ini sederhana dan mudah dibongkar, dengan biaya perawatan yang rendah pada tahap selanjutnya. Namun, pemanasan langsung tidak dimungkinkan dan sistem pemanas tambahan perlu ditambahkan.
Bahan pengubah fasa dapat dibagi menjadi tiga jenis: bahan pengubah fasa anorganik, bahan pengubah fasa organik, dan bahan pengubah fasa komposit. Proses penyerapan dan pelepasan panas, dengan suhu sistem yang stabil, dapat mencapai perkiraan efek suhu konstan, dan telah diterapkan di banyak bidang. Ia memiliki struktur sederhana, massa kecil, dan karakteristik panas laten yang besar, tetapi biaya penggantian tinggi dan stabilitas buruk.
Dengan berkembangnya industri terkait, pentingnya konsumsi energi dan keselamatan oleh departemen terkait, dan permintaan akan stabilitas produk terkait dari pelanggan, manajemen termal semakin dihargai oleh produsen. Karakteristiknya dalam menjaga stabilitas sistem, meningkatkan kinerja, meningkatkan keamanan, dan mengurangi biaya juga disukai oleh para profesional industri terkait. Oleh karena itu, dengan terus berkembangnya teknologi material terkait, semakin banyak solusi yang diterapkan, dan skenario penerapan manajemen termal akan semakin diperluas.
