Empat teknologi pendinginan utama untuk sistem manajemen termal baterai
Dibandingkan dengan chip yang menghasilkan panas paling banyak pada produk elektronik, komponen pemanas kendaraan listrik adalah daya baterai. Oleh karena itu, penelitian tentang teknologi manajemen termal untuk baterai listrik adalah salah satu proyek paling penting bagi produsen baterai dan perusahaan otomotif.
Cara teknologi pembuangan panas yang paling primitif adalah melalui pendinginan udara, yang dapat dibagi menjadi dua jenis: pendinginan aktif dan pendinginan pasif. Pembuangan panas aktif dan pasif memanfaatkan udara untuk membawa panas. Pembuangan panas pasif relatif sederhana, terutama terdiri dari saluran masuk udara, jalur ventilasi, dan saluran keluar udara. Saat kendaraan bergerak, panas terbawa melalui kontak antara udara dan baterai.
Namun, kelemahan terbesar dari pembuangan panas pasif adalah efisiensi pembuangan panas yang tidak mencukupi. Begitu daya masukan/keluaran baterai ditingkatkan, pembangkitan panas meningkat, dan pengaruhnya dapat diabaikan. Misalnya, saat mengisi daya, bagaimana kendaraan bisa menghilangkan panas tanpa mengemudi? Oleh karena itu, pembuangan panas aktif meningkatkan aliran udara dan meningkatkan pembuangan panas dengan menambahkan kipas dan perangkat lain untuk menyedot udara.
Teknologi pendingin cair memiliki efek pembuangan panas yang lebih baik dibandingkan udara, yang menukar panas dengan daya baterai melalui pipa pendingin yang didistribusikan di dalam atau di permukaan baterai, sehingga menghasilkan pembuangan panas yang lebih efisien. Pembuangan panas pendingin cair dicapai dengan menempatkan pipa pendingin atau pelat pendingin (dengan cairan pendingin di dalamnya) langsung di dalam baterai daya, dan kemudian menggunakan komponen yang relevan untuk memungkinkan cairan pendingin mengalir dan menghilangkan panas internal baterai. Kunci pembuangan panas pendingin cair juga merupakan titik yang secara langsung mempengaruhi efek pembuangan panas baterai daya, yang terletak pada desain, peletakan, dan arah aliran pipa pendingin. Hanya dengan membentuk jalur refluks yang wajar dan mencapai pembuangan panas yang seragam, pembuangan panas keseluruhan baterai daya dapat dipertahankan pada tingkat suhu yang seragam, tanpa ada suhu yang terlalu rendah dan suhu lainnya terlalu tinggi, yang akan mempengaruhi kesehatan baterai.
Dalam beberapa tahun terakhir, telah muncul metode pembuangan panas pasif - teknologi pembuangan panas material perubahan fase. Bahan pengubah fasa adalah bahan pendingin yang dapat menyerap atau melepaskan sejumlah besar panas selama perubahan fasa, dan dapat mempertahankan suhu konstan untuk mengontrol suhu sekitarnya. Bahan perubahan fasa yang paling umum dalam kehidupan kita tidak diragukan lagi adalah air. Ketika suhu turun hingga 0 derajat C, air berubah dari cair menjadi padat (membeku dan melepaskan panas); Ketika suhu di atas 0 derajat C, air berubah dari padat menjadi cair (penyerapan panas pelarutan).
Selain ketiga metode pembuangan panas di atas, terdapat juga teknologi pendinginan aktif – pendinginan termoelektrik, yaitu teknologi konversi energi yang memanfaatkan efek Peltier bahan semikonduktor untuk mencapai pendinginan atau pemanasan. Setelah dihubungkan ke catu daya DC, panas di salah satu ujung perangkat pendingin termoelektrik akan diserap, mengakibatkan penurunan suhu, sedangkan suhu di ujung lainnya akan meningkat secara bersamaan; Selain itu, fenomena ini sepenuhnya dapat dibalik, karena mengubah arah arus dapat memindahkan panas ke arah yang berlawanan.
Sebagai teknologi paling klasik, teknologi pendingin udara tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan pendinginan daya baterai dan telah digantikan oleh teknologi pendingin cair. Pendinginan cair telah menjadi teknologi pendinginan yang paling matang dan banyak digunakan untuk baterai listrik. Namun, seiring dengan meningkatnya panas baterai, daya baterai, dan kecepatan pengisian daya, pendinginan cair secara bertahap tidak akan mampu memenuhi kebutuhan pembuangan panas baterai. Oleh karena itu, munculnya teknologi pembuangan panas material perubahan fasa dan teknologi pendingin termoelektrik memiliki potensi besar, namun keduanya perlu dikombinasikan dengan teknologi lain untuk mencapai hasil terbaik. Saat ini, belum ada teknologi pembuangan panas yang benar-benar berkualitas tinggi, dan tren teknologi masa depan akan menggabungkan beberapa teknologi pembuangan panas untuk memenuhi kebutuhan pembuangan panas yang berbeda.
