Điểm khó khăn: Nhiệt độ là một trong những yếu tố trực tiếp lớn nhất ảnh hưởng đến hiệu suất của pin lithium và nhiệt độ quá cao và quá thấp có thể có tác động tiêu cực không thể khắc phục được đối với độ tin cậy, tuổi thọ và hiệu suất khác của pin. Vì vậy, trong một số trường hợp đặc biệt, pin Li-ion cần được trang bị chức năng quản lý nhiệt độ mạnh mẽ và hiệu quả. Là nhà sản xuất pin lithium chuyên nghiệp, LYBATT có kinh nghiệm và thế mạnh rất chuyên nghiệp về các giải pháp nhiệt độ cao và thấp, tôi sẽ giới thiệu với các bạn dưới đây.
1. Phát triển và sử dụng pin điện có thể hoạt động bình thường ở nhiệt độ khắc nghiệt và tăng ngưỡng nhiệt độ cao và thấp của chính pin lithium để đáp ứng nhu cầu vận hành ở nhiệt độ môi trường khắc nghiệt;
2. Bằng cách tích hợp hệ thống sưởi hoặc làm mát vào hệ thống pin lithium, pin lithium luôn được giữ ở phạm vi nhiệt độ hoạt động tối ưu.
1. Sử dụng pin nhiệt độ rộng:
LYBATT và CBAK cùng các công ty pin hàng đầu khác đã cùng nhau phát triển nhiều loại pin hàng đầu trong ngành có thể đáp ứng môi trường nhiệt độ cực cao và thấp. So với ngưỡng nhiệt độ pin thông thường, LYBATT sử dụng pin có nhiệt độ rộng, có thể hoạt động liên tục trong môi trường từ -40°C đến 85°C. Lithium bậc ba (18650), lithium iron phosphate (26700) đều có sẵn. Ngoài khả năng thích ứng nhiệt độ mạnh mẽ, nó còn có hệ số xả lên tới 5C.
Ưu điểm: Có thể sử dụng môi trường nhiệt độ cao và thấp, giảm cấu hình phần cứng của các hệ thống quản lý nhiệt độ khác, tiết kiệm và giảm không gian bên trong cũng như thể tích tổng thể của pin; tăng mật độ năng lượng tổng thể; nhiệt độ có tác động nhỏ đến tuổi thọ của pin lithium và hiệu suất khác.
Nhược điểm: Đơn giá cao hơn nhiều so với pin lithium thông thường và nếu vượt quá phạm vi nhiệt độ của tế bào thì sẽ cần phải sử dụng bất kỳ hệ thống quản lý nhiệt độ nào khác.
2. Giải pháp hệ thống làm mát bằng không khí
Hệ thống làm mát bằng không khí được thiết kế để tăng cường diện tích tiếp xúc giữa không khí và bề mặt pin bằng cách tối ưu hóa cấu trúc của không gian bên trong để mang nhiệt ra khỏi pin. Nó cũng hỗ trợ quạt tăng tốc lưu thông không khí và nâng cao hiệu quả tản nhiệt.
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, khối lượng hệ thống tương đối thấp, không có khả năng rò rỉ chất lỏng; có thể được điều chỉnh cho hầu hết các kịch bản ứng dụng.
Nhược điểm: chức năng đơn lẻ, chỉ có chức năng tản nhiệt và làm mát; hệ số trao đổi nhiệt giữa không khí và bề mặt pin thấp, hiệu suất tản nhiệt tối thiểu, vỏ pin cần có thêm lỗ để thông gió khiến không thể chống nước và tăng độ khó cho việc chống bụi.
3. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng
Hệ thống làm mát bằng chất lỏng tận dụng hệ số trao đổi nhiệt cao của chất lỏng so với không khí, có thể nhanh chóng mang nhiệt đi để đạt được mục đích làm mát. Cũng có thể tích hợp một mô-đun sưởi ấm vào hệ thống làm mát bằng chất lỏng, mô-đun này có thể làm nóng chất lỏng trong đường ống khi bộ pin cần được làm nóng, từ đó thực hiện chức năng sưởi ấm bên trong pin. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng LYBATT hiện tại sử dụng phương pháp tiếp xúc không trực tiếp, với chất lỏng chảy trong một đường ống kín. Điều này có hiệu quả tránh sự ngưng tụ và nguy cơ rò rỉ chất lỏng.
Ưu điểm: Đầy đủ chức năng, làm nóng và tản nhiệt từ pin. Hiệu suất trao đổi nhiệt tối đa.
Nhược điểm: kỹ thuật khó khăn, kết cấu bên trong phức tạp, kích thước lớn, cần thiết bị bơm nhiệt bên ngoài, giá thành cao nhất, cần nguồn pin và ảnh hưởng đến phạm vi tổng thể.
4. Hệ thống làm mát vật liệu thay đổi pha (PCM)
Hệ thống làm mát PCM là một hệ thống làm mát thụ động bổ sung vật liệu lưu trữ năng lượng thay đổi pha giữa các tế bào và sử dụng đặc tính hấp thụ nhiệt của vật liệu pha để đạt được khả năng quản lý nhiệt của pin.
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, khả năng giảm kích thước của hệ thống pin, không tiêu tốn thêm năng lượng pin, hiệu quả làm mát tốt hơn làm mát bằng không khí.
Nhược điểm: chức năng đơn lẻ, chỉ có thể cung cấp chức năng làm mát; giá thành vật liệu chuyển pha tương đối cao, không thể kiểm soát nhiệt độ chính xác, hấp thụ nhiệt hạn chế.
5. Hệ thống làm mát ống dẫn nhiệt
Nguyên lý tản nhiệt của ống dẫn nhiệt là lưu trữ nhiệt từ phía bay hơi (phía sinh nhiệt) dưới dạng nhiệt chuyển pha trong vật liệu chuyển pha và truyền nhiệt sang phía ngưng tụ (phần tản nhiệt, thường là pin). vỏ) với sự trợ giúp của khả năng vận chuyển khối lượng để đạt được dòng nhiệt lớn với chênh lệch nhiệt độ nhỏ và giảm nhiệt độ pin nhanh chóng.
Ưu điểm: hiệu suất trao đổi nhiệt cao, hiệu quả làm mát tốt hơn đáng kể so với hệ thống làm mát vật liệu thay đổi một pha; tuổi thọ cao, không tiêu thụ thêm pin
Nhược điểm: chức năng đơn lẻ, chỉ có chức năng làm mát; và yêu cầu kỹ thuật cao đối với thiết kế kết cấu tổng thể, quy trình và quy trình sản xuất hệ thống tương đối phức tạp, giá thành hệ thống cao, không dễ thực hiện bảo trì hệ thống sau này.
6. Hệ thống sưởi điện trở
Hệ thống sưởi điện trở được sử dụng để làm nóng pin bằng dây điện trở được tích hợp trong màng sưởi silicon. Nó hiện là một trong những hệ thống sưởi ấm chủ đạo.
Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, quy trình thiết kế và sản xuất tương đối đơn giản, chi phí tương đối thấp.
Nhược điểm: chức năng đơn lẻ, chỉ có thể cung cấp chức năng sưởi ấm; Pin điện dễ bị nóng không đều, hiệu suất sưởi thấp và đòi hỏi tiêu thụ thêm năng lượng của pin, điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của phạm vi.
Tóm lại: quản lý nhiệt độ của pin lithium là một chức năng tương đối phức tạp và có hệ thống. Thông qua việc phân tích và nghiên cứu các hệ thống quản lý nhiệt thông thường khác nhau, khi một hệ thống quản lý nhiệt duy nhất không thể đáp ứng nhu cầu của kịch bản làm việc của pin, cần kết hợp các ưu điểm của nhiều giải pháp khác, cố gắng tránh và khắc phục những thiếu sót của chúng, đồng thời thiết kế một hệ thống quản lý nhiệt tổng hợp tập hợp nhiều hệ thống khác nhau để đạt được hiệu quả tốt nhất trong việc kiểm soát nhiệt độ pin.
