Resfriamento Lateral ou Inferior da Bateria, Qual é Melhor?

A gestão térmica é uma pedra angular crítica do desempenho, segurança e vida útil da bateria, especialmente à medida que os veículos eléctricos (EV) e os sistemas de armazenamento de energia (ESS) continuam a desenvolver-se no sentido de uma maior densidade de potência, velocidades de carregamento mais rápidas e cenários operacionais mais diversos. A dissipação eficiente do calor gerado pelas células da bateria durante a carga e descarga determina diretamente a estabilidade da produção de energia, o risco de fuga térmica e a confiabilidade a longo prazo de todo o sistema da bateria. Entre as diversas tecnologias de gerenciamento térmico atualmente em aplicação prática, o resfriamento lateral e o resfriamento inferior são duas soluções maduras e amplamente adotadas, cada uma com princípios de funcionamento, características de desempenho e cenários aplicáveis ​​distintos. Este artigo comparará sistematicamente os dois métodos em termos de princípio, vantagens, desvantagens e escopo de aplicação, fornecendo uma referência clara para a seleção de soluções de gerenciamento térmico de baterias.

Placas de resfriamento líquido ou estruturas de condução de calor são instaladas nas laterais da bateria. Materiais refrigerantes ou condutores de calor transferem o calor gerado pelas células pelas laterais, expandindo a área de dissipação de calor e melhorando a eficiência do resfriamento.

Ele fornece uma grande área de dissipação de calor e reduz efetivamente a temperatura da superfície da célula, tornando-o altamente adequado para cenários de carga e descarga de alta potência e alta taxa, como baterias de carregamento ultrarrápido.

Otimiza a uniformidade da temperatura interna da bateria, minimiza as diferenças de temperatura entre as células e reduz o risco de fuga térmica.

Para células cilíndricas e prismáticas, o resfriamento lateral permite uma melhor cobertura das áreas centrais de geração de calor.

A estrutura é relativamente complexa, exigindo consideração rigorosa da instalação da placa de resfriamento líquido, vedação e contato próximo com as células, resultando em custos mais elevados.

Ocupa espaço lateral dentro da bateria, restringindo o design geral do layout quando a dimensão da bateria é limitada.

Amplamente adotado em veículos elétricos de última geração, sistemas de armazenamento de energia e outras aplicações de alta potência, representadas pela bateria CATL Qilin e alguns modelos Tesla.

Uma placa de resfriamento líquido ou placa de base condutora de calor está disposta na parte inferior da bateria. O calor é conduzido para fora através do contato direto entre a estrutura inferior e o meio de resfriamento.

Possui estrutura simples e menor custo, facilitando a produção em massa e a fabricação padronizada.

Ele atende às demandas básicas de dissipação de calor para condições operacionais de baixa potência e baixa taxa com ocupação mínima de espaço.

A área limitada de troca de calor leva a uma baixa eficiência de resfriamento, não suportando operação de alta potência e carregamento rápido de alta taxa.

Causa facilmente distribuição desigual da temperatura interna; a parte inferior permanece fria enquanto o calor se acumula na parte superior, prejudicando o desempenho geral da bateria e a vida útil.

Aplicado a dispositivos de baixo consumo de energia, veículos elétricos básicos e baterias com baixos requisitos de dissipação de calor, incluindo EVs econômicos e módulos de bateria de armazenamento de energia em geral.

O resfriamento lateral oferece alta eficiência de resfriamento e consistência de temperatura superior, ideal para condições de trabalho de alta potência e alta taxa com um custo estrutural mais alto. O resfriamento inferior possui uma estrutura simples e vantagens de custo, aplicáveis ​​a cenários de baixo consumo de energia e baixa demanda. Na engenharia prática, soluções híbridas que combinam resfriamento lateral e resfriamento inferior são comumente adotadas para alcançar um desempenho abrangente de gerenciamento térmico.

Na transição global para a energia verde e a neutralidade carbónica, os veículos eléctricos (VE) e os sistemas de armazenamento de energia (ESS) tornaram-se as principais forças motrizes da nova revolução energética. Entre os principais componentes que determinam o desempenho, a segurança e a vida útil das baterias EV e dos módulos ESS, os sistemas de gerenciamento térmico se destacam como uma tecnologia crítica, afetando diretamente a eficiência de carregamento, a vida útil da bateria e até mesmo prevenindo riscos de fuga térmica. A Trumony Aluminum Limited (conhecida como "Trumony"), fundada em 2017 e sediada em Suzhou, província de Jiangsu, China, emergiu como um fabricante inovador e de rápido crescimento e fornecedor de soluções completas, especializado em sistemas de gerenciamento térmico de baterias de alto desempenho, soluções de refrigeração líquida e trocadores de calor de alumínio, dedicado a apoiar a nova indústria global de energia com tecnologias de gerenciamento térmico confiáveis, econômicas e personalizadas.

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