Aku jahutusplaat (tuntud ka kui "akujahutusplaat") on akusüsteemide põhitermohalduse komponent, eriti suure võimsusega/suure võimsusega akukomplektid, näiteks uued energiasõidukite toiteallika akud ja energiahoidlad. Selle põhifunktsioon on aku temperatuuri juhtimine laadimise ja aktiivsete või passiivsete vahenditega tühjendamisel, tagades, et aku töötab alati ohutu ja tõhusa temperatuurivahemikus, vältides jõudluse halvenemist, lühendamist eluea ja isegi ohutusriskide (näiteks termilise põgenemise), mis on põhjustatud ülekuumuvuse või ebaühtlase temperatuurist.
1 、Põhiroll: "Temperatuuri juhtimise" kolme põhiväärtuse ümber
1. Suruge aku ülekuumenemist ja vältige ohutusriske
Akud (eriti liitium-ioonakud) tekitavad laadimise ja tühjendamise ajal džauli soojust (vool töötab ja tekitab sisemise takistuse kaudu soojust) ning suure võimsusega tingimustes (näiteks kiire kiirendus ja uute energiasõidukite kiire laadimine) suureneb soojuse genereerimine järsult:
Kui temperatuur ületab ohutu läve (tavaliselt 45–60 ℃ liitium-ioonakude puhul, erinevate tüüpide jaoks väikeste erinevustega), võib see põhjustada elektrolüütide lagunemist, positiivsete elektroodimaterjalide struktuurikahjustusi ja isegi käivitada "termilise põgenemise" (tulekahju, plahvatus);
Jahutusplaat neelab kiiresti soojust ja viib selle jahutussöötmesse (näiteks jahutusvedelik, õhk), puutudes otse või kaudselt kokku aku pinnaga (näiteks sidumine aku lahtri/mooduliga), kontrollides aku temperatuuri turvalises vahemikus ja vähendades allikast soojuse riski.
2. Tasakaalu aku temperatuuri erinevus stabiilse jõudluse tagamiseks
Aku koosneb kümnetest või isegi sadadest üksikutest lahtritest. Kui soojuse hajumine on ebaühtlane, võib temperatuuride erinevuse probleem olla "kohalik kõrge temperatuur, kohalik madal temperatuur" (näiteks temperatuuride erinevus üle 5 ℃ aku serva ja keskpunkti vahel):
Kõrge temperatuuriga monomeer: kiirem võimsus lagunemine ja lühem tsükli eluiga;
Madalate temperatuuridega rakud: madal laadimis- ja tühjendamise efektiivsus (näiteks vähendatud talvevahemik) ning isegi ei saa normaalselt laadimisel ja tühjendamisel osaleda, põhjustades kogu aku "mahajäämise";
Jahutusplaat on konstrueeritud ühtlaste voolukanalitega (näiteks serpentiinikanalid, paralleelsed kanalid) või soojuse hajumise struktuurid, et tagada soojuse ühtlane kanmine, vähendada üksikute rakkude temperatuuride erinevust (tavaliselt tuleb seda kontrollida 3-5 ℃ piires) ja võimaldada kogu aku sünkroonimist, vältides "tünni efekti".
3. Säilitage optimaalne töötemperatuur ja pikendage aku tööiga
Akul on "optimaalne töötemperatuuri vahemik" (tavaliselt 20–40 ℃), milles:
Suurim laadimise efektiivsus (vältides madala temperatuuriga laadimist ja liitiumi ladestumist kõrge temperatuuriga laadimise ajal);
Mahutavuse lagunemine on kõige aeglasem (kõrge temperatuur kiirendab elektroodimaterjalide vananemist, madal temperatuur viib liitiumdendriitide moodustumiseni, mis mõlemad lühendavad eluiga);
Jahutusplaat reguleerib dünaamiliselt soojuse hajumise intensiivsust (näiteks jahutussüsteemi automaatselt käivitamine ja peatamine vastavalt aku temperatuurile, reguleerides jahutusvedeliku voolukiirust), stabiliseerides aku pikka aega optimaalses vahemikus ja pikendades märkimisväärselt aku tööiga (pikendades tavaliselt võimsusaku tööiga 3–5-aastaselt 5-8 aastat).
2 、Abifunktsioon: funktsiooni laiendus, mis on kohandatud erinevatele stsenaariumidele
Ühildub madala temperatuuriga eelsoojendamisega (osaliselt integreeritud disain): mõned jahutusplaadid võtavad kasutusele "külma kuuma integreerimise" struktuuri (näiteks kütteelementide integreerimine voolukanalisse), mille saab talvel madalatel temperatuuridel lülitada "kütterežiimi". Aku soojendatakse jahutusvedeliku/kütteaimede kaudu, lahendades madala aku aktiivsuse ja lühikese vahemiku probleemid madalatel temperatuuridel (eriti sobib uute energiasõidukite jaoks külmades põhjapoolsetes piirkondades).
Aku struktuuri kaitsmine ja vibratsiooni mõju vähendamine: Mõned jahutusplaadid (näiteks veejahutusega plaadil uute energiasõidukite toiteakud) on aku külge kinnitatud polsterdusmaterjalidega (näiteks soojusjuhtivate silikoonpadjadega). Lisaks soojusjuhtivuse suurendamisele saavad nad ka sõiduki töö ajal polsterdada vibratsiooni, vältides pikaajalise vibratsiooni tõttu akurakkude konstruktsiooni lõtvusust või kehva elektroodi kontakti.
3 、Peamine kohanemisstsenaarium: miks tuginevad suure võimsusega akud jahutusplaatidele?
Uus energiasõiduki toiteaku: see on jahutusplaatide jaoks kõige põhilisem rakenduse stsenaarium. Kuna sõiduki töö ajal (näiteks sadade kilovatti jõudmine) ja suletud paigaldusruumi (nõrga soojuse hajumise tingimused aku sees) on vaja kasutada jahutusplaate (peamiselt veejahutusega plaate), mis mõjutavad soojust, mõjutab see tõsiselt, et see mõjutab tõsiselt ja ohutust;
Energiasalas akusüsteem: suurte energiasalvestusjaamade aku (näiteks fotogalvaanilise/tuuleenergia sobitamise energiasalvestus) akul on suur maht ja seda saab pikka aega laadida ja tühjendada. Kui temperatuur on liiga kõrge, laguneb võime kiiresti. Jahutusplaadid võivad tagada energiasalvestussüsteemi pikaajalise stabiilse töö;
Suure võimsusega tööstuslikud akud, näiteks kahveltõstukites ja AGV robotites, tekitavad sagedase kiire laadimise ja tühjendamise kaudu suures koguses soojust. Jahutusplaat võib takistada aku sageli ülekuumenemise ja seadmete töö tõhususe parandamise tõttu.
