Briser le goulot d'étranglement en matière de dissipation thermique des batteries au lithium à coque carrée en aluminium : analyse approfondie-de quatre voies d'optimisation principales

Dans le contexte du développement rapide des véhicules à énergies nouvelles, du stockage d'énergie et de la mobilité électrique, les performances de dissipation thermique des batteries lithium-ion déterminent directement leur sécurité, leur durée de vie et leur stabilité opérationnelle. La mauvaise dissipation thermique des boîtiers en aluminium des batteries lithium-ion est devenue un problème majeur qui entrave le développement de haute qualité-de l'industrie. Les recherches de l'industrie indiquent que l'essentiel pour améliorer la dissipation thermique des coques carrées en aluminium des batteries lithium-ion réside dans la réduction de la résistance thermique interne et l'amélioration de l'échange thermique externe. Actuellement, l'industrie a développé quatre voies d'optimisation ciblées, fournissant une orientation claire pour améliorer la dissipation thermique de la coque carrée en aluminium des batteries au lithium.

L'ajout d'un support d'interface thermiquement conducteur est devenu une méthode d'optimisation fondamentale pour un faible coût et un rendement élevé. Les batteries lithium-ion traditionnelles présentent souvent des espaces d'air entre le boîtier en aluminium et la cellule, ce qui nuit considérablement à l'efficacité de la conduction thermique. L'industrie résout généralement ce problème en remplissant l'espace entre la cellule et le boîtier en aluminium avec un milieu thermiquement conducteur. En remplissant l'espace entre la cellule et le boîtier en aluminium avec de la graisse ou du gel de silicone thermoconducteur, les espaces d'air peuvent être efficacement éliminés, maximisant la zone de contact entre les deux, réduisant considérablement la résistance à la conduction thermique et permettant une conduction thermique rapide dans le bloc de batterie au lithium-ion, améliorant ainsi les performances globales de dissipation thermique.

Le refroidissement actif externe amélioré répond aux exigences élevées de dissipation thermique des applications de milieu-à-haut de gamme-. Pour les applications nécessitant des exigences strictes en matière de dissipation thermique, telles que les véhicules à énergie nouvelle, la technologie de refroidissement actif est devenue le choix dominant dans l'industrie, principalement divisée en refroidissement liquide et refroidissement par air. Les systèmes de refroidissement liquide utilisent un circuit de refroidissement liquide de type plaque froide-conçu pour s'adapter au boîtier en aluminium, éliminant de force la chaleur avec le liquide de refroidissement en circulation, atteignant une efficacité de dissipation thermique de pointe-et largement utilisé dans des produits tels que les boîtiers en aluminium pour les batteries automobiles. Le refroidissement par air, quant à lui, ajoute des ailettes de dissipation thermique à la surface du boîtier en aluminium, combinées à des ventilateurs pour accélérer la convection de l'air ou à un canal de flux d'air -bien conçu pour obtenir un refroidissement par air forcé, équilibrant les coûts et l'effet de dissipation thermique, et convient aux applications de faible-à-puissance moyenne.

L'optimisation du matériau et de la structure du boîtier améliore la dissipation thermique et l'uniformité de la température de la source. En termes d'optimisation des matériaux et de la structure, l'industrie réalise des percées grâce à une approche à deux-volets : d'une part, l'anodisation de la surface du boîtier en aluminium ou la pulvérisation d'un revêtement dissipant la chaleur à fort -rayonnement- améliore la capacité de rayonnement thermique du boîtier et accélère la dissipation thermique ; d'autre part, adopter une conception de boîtier composite, combinant des charges à haute conductivité thermique pour modifier le boîtier en aluminium, ou sélectionner des matériaux composites métalliques et polymères thermiquement conducteurs, améliorant efficacement l'uniformité de la température tout en assurant la résistance structurelle du boîtier en aluminium, répondant ainsi aux besoins différenciés de dissipation thermique des boîtiers de cellules de batterie prismatiques personnalisés.

Le contrôle de la génération de chaleur à sa source permet une optimisation synergique de la dissipation thermique et des performances de la batterie. Outre l’optimisation de la dissipation thermique externe, l’intervention logicielle visant à réduire la génération de chaleur à sa source est devenue un complément important à l’optimisation industrielle. Les entreprises utilisent des systèmes de gestion de batterie (BMS) pour limiter raisonnablement le taux de charge/décharge de la batterie, évitant ainsi la génération excessive de chaleur due à une charge et une décharge continues à courant élevé-. Simultanément, ils surveillent la température de la batterie en temps réel, fournissant des avertissements en temps opportun et empêchant la surchauffe. Cette approche ne nécessite aucun coût matériel supplémentaire et peut fonctionner en conjonction avec des solutions de dissipation thermique externes pour améliorer encore la stabilité de la dissipation thermique et la sécurité des packs de batteries LiFePO4.

Les initiés de l'industrie soulignent que l'optimisation de la dissipation thermique desCoque carrée en aluminium pour batteries au lithiumest un projet systématique qui nécessite une combinaison flexible de diverses solutions d'optimisation, en tenant compte de facteurs tels que les scénarios d'application et les budgets de coûts. Avec l'itération continue de la technologie industrielle, l'avenir favorisera davantage l'intégration profonde de la technologie de dissipation thermique et de la conception du boîtier en aluminium, optimisant les performances de dissipation thermique de produits tels que le boîtier en aluminium pour les batteries au lithium EV. Cela aidera les batteries lithium-ion à obtenir des applications plus sûres et plus stables dans divers domaines, favorisant ainsi le développement durable et sain de la nouvelle industrie énergétique.

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