Top Battery Thermal Management Solutions Supplier and Manufacturer

배터리 열 관리 (BTM) 배터리 팩의 온도를 적극적으로 또는 수동적으로 조절하여 10 ° C – 45 ° C의 이상적인 작동 범위 내에서 유지합니다.. More advanced technical requirements also include controlling the temperature difference between each battery in the battery pack to below 5°C. 핵심 기능에는 냉각이 포함됩니다, 난방, 그리고 온도 균형, 다양한 환경 조건에서 배터리 팩의 안전하고 효율적인 작동 보장.

핵심 목표입니다:
1. 열 런 어웨이를 방지하십시오: 체인 발열 반응을 유발하는 고온을 피하십시오 (화재 또는 폭발과 같은);
2. 배터리 성능을 최적화합니다: 배터리 팩을 저온에서 가열하여 방전 용량을 향상시키고 고온에서 식별하여 전력 출력을 유지하십시오.;
3. 배터리 수명을 연장하십시오: 배터리 분해를 일으키는 온도 변동을 줄입니다 (SEI 필름의 리튬 도금 또는 두껍게하는 것과 같은).

전원 배터리는 전기 자동차의 에너지 원입니다. 충전 및 배출 중, 배터리 자체는 상당한 양의 열을 생성합니다, 온도가 증가합니다. 온도가 높으면 다양한 배터리 특성에 영향을 줄 수 있습니다, 내부 저항과 같은, 전압, 요금 상태 (SOC), 사용 가능한 용량, 충전/배출 효율, 그리고 배터리 수명.

배터리 열 효과는 차량 안전에도 영향을 미칩니다, 성능, 그리고 배터리주기 수명. 다음 섹션 에서이 점에 대해 자세히 설명하겠습니다., 그러니 계속 읽으십시오. 그러므로, 배터리 열 관리가 가장 중요합니다.

1 온도 제어 정확도: 배터리 팩 내의 개별 셀 간의 온도 차이 최소화, 최대 온도 차이는 ≤5 ° C입니다.
2 온도 범위 제어: 10-45 ° C의 최적 범위 내에서 배터리 팩 온도를 유지하십시오..
3 에너지 효율 비율: 차량 범위에 미치는 영향을 줄이기 위해 BTM의 전력 소비를 최소화하십시오..
4 열 런 어웨이의 억제: BTMS는 온도 모니터링 및 빠른 냉각을 통해 열 런 어웨이를 방지합니다., 이것이 안전의 핵심입니다.

현재, EV 배터리 열 관리를위한 가장 신뢰할 수 있고 실용적인 솔루션은 액체 냉각 기술입니다.. 나는 액체 냉각을 사용하여 설명 할 것이다..

1. 열 흡수 (배터리 → 냉각수)
배터리 충전 및 방전 중에 생성 된 열은 열 전도를 통해 배터리와 접촉하여 액체 냉각 플레이트로 옮겨집니다.. 냉각수는 액체 냉각 플레이트 내부의 마이크로 채널을 통해 흐릅니다., 대류 열 교환을 통한 열 흡수, 냉각수 온도가 상승합니다.
2. 열 전달 (냉각수 → 라디에이터)
가열 냉각수는 전기 워터 펌프에 의해 구동되고 파이프를 통해 라디에이터로 운반됩니다.. 라디에이터는 강제 공기 냉각을 통해 열을 환경으로 소실시킵니다., 냉각수 온도가 감소합니다.
3. 순환
냉각 된 냉각수는 액체 냉각 플레이트로 돌아갑니다, 폐 루프 순환 형성.

요약하자면, 작동 원리는 열 전도 및 대류 열 전달의 물리적 메커니즘을 기반으로합니다., 흡수 달성, 옮기다, 폐 루프 냉각수 시스템을 통한 배터리 열 소산.

BTM에는 다양한 유형이 있습니다, 그리고 회사마다 다른 디자인이 있습니다. 그러므로, 다음은 주요 구성 요소입니다:
1 열 전달 매체: 공기, 냉각수, 위상 변화 재료, 등.
2 열 교환 구성 요소: 라디에이터, 액체 냉각 플레이트, 히트 파이프, 등.
3 드라이브 장치: 전기 수도 펌프, 팬, 전자기 진동기, 등.
4 감지와 통제: 온도 센서 (셀/모듈 온도 모니터링), BMS 제어 장치 (온도 피드백을 기반으로 유량/팬 속도 조절)
5 액세서리 구성 요소: PTC 히터, 단열재, 열 인터페이스 재료, 등.

일반적으로, 두 가지 주요 유형이 있습니다: 활성 냉각 및 수동 냉각. 주요 차이점은 에너지 소비가 발생하는지 여부입니다. 에너지 소비가 발생하는 경우, 활성 냉각입니다; 에너지 소비가없는 경우, 수동 냉각입니다.

활성 냉각 시스템에는 다음이 포함됩니다:

1. 공냉식 냉각 시스템

이 시스템은 주로 공기 대류의 원리를 사용하여 배터리 실 내에서 공기를 순환합니다.. 순환 공기는 배터리에서 열이 나옵니다, 따라서 온도를 낮추십시오. 동시에, 공기는 증발기 내에서 추가 열 교환을 겪습니다, where the refrigerant evaporates to reduce the temperature of the circulating air.Advantages: 간단한 시스템 구조, 저렴한 비용, 쉬운 유지 보수.
단점: 불쌍한 고온 열 소산 성능, 낮은 온도 시작 효율성, and uneven stability between batteries.

2. 냉매 직접 냉각 시스템

이 시스템은 주로 냉매의 증발 원리 원리를 사용합니다.. 배터리 시스템 내에 에어컨 시스템이 설립되었습니다., 배터리 시스템 내에 냉각 플레이트가 설치되어 있습니다. 냉각 플레이트 내에서 냉매가 증발합니다, 냉각을 달성하기 위해 배터리 시스템에서 열을 빠르고 효율적으로 제거합니다..

장점: 간단한 구조, 이론적으로 균일 한 온도 분포, 그리고 좋은 냉각 성능;
단점: 현재, 기술은 아직 성숙하지 않습니다, and commercialisation is unlikely in the short term.

3. Integration: Shared Water-Cooled Cooling System

A plate heat exchanger is added and coupled to the air conditioning system. The batteries exchange heat with the coolant through the cooling plates. The cooled or heated coolant is pumped into the plate heat exchanger, where refrigerant flows into one side and coolant flows into the other. Heat is removed by the refrigerant, and the coolant flows out of the plate heat exchanger and back into the batteries, 사이클을 완료합니다.

장점: 소형 구조, integrated battery heating components, high low-temperature start-up efficiency, excellent high-temperature cooling, 균일 한 온도 분포.
단점: Multiple system components and complex control strategy.

4 Independent Battery Liquid Cooling System

When the battery needs cooling, 그것은 냉각판을 통해 냉각수와 열을 교환합니다.. 가열 냉각수는 전자 워터 펌프에 의해 플레이트 열교환 기에 펌핑됩니다.. Inside the plate heat exchanger, refrigerant flows into one side and coolant flows into the other, where heat is exchanged. The heat is removed by the refrigerant, and the coolant flows out of the plate heat exchanger and back into the battery, 사이클을 완료합니다.
When the battery needs heating, the cooling circuit is closed and the PTC liquid heater is activated. The heated coolant is then fed into the battery, where it heats the battery through the cooling plate. The internal battery temperature is controlled by controlling the cooling circuit and the PTC liquid heater.

장점: 소형 구조, integrated battery heating components, high low-temperature starting efficiency, excellent high-temperature cooling, 균일 한 온도 분포.
단점: Multiple system components and complex control strategy.

The independent battery liquid cooling system consists of a compressor, 콘덴서, 확장 밸브, 판형 열교환기, 전자 워터 펌프, PTC 액체 히터, 팽창 탱크, 및 전기 제어.

Passive cooling systems include the following:

1. 위상 교체 재료 배터리 열 관리 (PCM-BTM)

This system utilizes the latent heat properties of phase change materials (PCMs), absorbing or releasing heat through solid-liquid phase transitions. It transfers heat through the physical properties of the material, eliminating the energy consumption of active cooling systems.

장점: 에너지 소비가 없습니다, consistent temperature.
단점: 무거운 중량, 짧은 수명.

2. Heat Pipe Technology

Heat pipe technology is a highly efficient thermal conductivity element that utilizes phase change in liquids for heat transfer. 튜브 쉘로 구성됩니다, a wick, 그리고 엔드 캡. A negative pressure is created inside the tube and filled with a low-boiling-point liquid. 한쪽 끝이 가열되면, the liquid evaporates and vaporizes. The vapor flows to the cold end, condensing and releasing heat. The condensed liquid then flows back to the evaporating end through capillary action, 사이클 형성.

장점: 에너지 소비가 없습니다, uniform temperature.
단점: High cost and complex design. It is primarily used in spacecraft equipment.

비티엠에스: 온도 제어에 중점을두고 BMS의 실행 서브 시스템입니다..
BMS: 네 가지 주요 기능을 다룹니다: 상태 모니터링, 전기 제어 (즉., 충전 및 배출 논리), 열 제어 (즉., 비티엠에스), 그리고 안전 보호 (단열재 감지).요약하자면, 두 시스템은 CAN 버스를 통해 데이터 및 명령을 교환하여 전기 자동차의 열 제어를 관리하기 위해 협력합니다.. BTMS는 BMS의 핵심 하위 시스템입니다, 열 안전 경계 제어를 담당합니다. BMS 및 BTM없이, 배터리 오작동의 위험이 크게 증가합니다.

에틸렌 글리콜 물 용액, 불소화 액체, 탈 이온수, 미네랄 오일, nanofluids, 등.

충전 및 배출 중 열 발생은 피할 수없는 물리적 및 화학적 현상입니다.. 이것은 변환 과정에서의 에너지 손실과 내부 재료의 특성 때문입니다..
1 Joule Heat - 전류가 배터리 내부의 저항성 구성 요소를 통해 흐르는 경우, 전기 에너지는 열 에너지로 변환됩니다, Joule의 법칙에 따라: qj = i²rt.
2 반응 열 - 리튬 이온이 전극에 삽입되거나 제거 될 때 생성 된 엔트로피 변화 열.
3 편광 열 - 전극 표면의 전하 전달 방해로 인한 추가 에너지 소비로 인해 발생하는 열.

배터리 내부의 국소 과열은 발열 반응의 연쇄 반응을 유발합니다.. 온도는 초당 수백도까지 빠르게 상승합니다. 800 도, 압력 릴리프 밸브 방전 및 화재와 함께.

온도 증가는 배터리의 사용 가능한 용량과 사이클 수명에 영향을 미칩니다..

사이클 수명:
두 그래프에서 볼 수 있습니다, 온도는 배터리 수명에 중대한 영향을 미칩니다. 동일한 배터리 셀의 경우, 23 ℃의 주변 온도에서, 나머지 용량 6,238 날입니다 80%. 배터리가 55 ° C의 주변 온도에 노출되는 경우, 나머지 용량은 도달합니다 80% 후에 만 272 날. 32 ° C의 온도 증가는 a 95% 세포 수명 감소. 그래프에 표시된대로, 온도가 높을수록, 배터리 수명의 저하가 더 심해집니다.

사용 가능한 용량:
두 그래프에 표시된대로, 온도는 또한 배터리의 사용 가능한 용량에 큰 영향을 미칩니다. 동일한 셀 유형의 경우, 나머지 용량이있을 때 90%, 25 ° C의 출력 용량은 다음과 같습니다 300 KWH, 35 ° C에서, 출력 용량은 전용입니다 163 KWH. 온도가 10 ° C 증가하면 a 45% decrease in the cell’s usable capacity.
요약:
저온에서 (<0℃), 배터리 용량은 30%–50%감소합니다.. 이것은 전해질 점도 증가와 리튬 이온 이동성 감소 때문입니다.. 고온에서 (>45℃), 사이클 수명이 가속화되고 열 런 어웨이의 위험이 증가합니다.. 이것은 SEI 필름의 지속적인 두꺼움과 활성 리튬의 손실로 인한 것입니다.. 추가 분해는 열 런 어웨이로 이어질 수 있습니다.
온도 차이에서 (>5℃), 배터리 팩의 효과적인 용량은 감소합니다 10% 에게 30%. 배터리의 내부 저항이 일치하지 않기 때문입니다., 전기 화학적 일관성을 방해합니다.

현재, 액체 냉각 기술은 전기 자동차에 사용되는 주류 배터리 냉각 방법입니다.. 효과적으로 열 소산 효율의 균형을 유지합니다, 온도 균일 성, 그리고 비용. 재료 혁신의 돌파구와 함께 (Nanofluids와 같은) 시스템 통합 (히트 펌프 직접 냉각과 같은), 배터리 열 관리 시스템은 저에너지 소비로 진화하고 있습니다., 가벼운 디자인, 그리고 지능적인 기능. 예측에 따르면 모든 고체 상태 배터리의 상용화가 제안됩니다 2027 접촉 기반 위상 변경 냉각을 주도하여 주류가됩니다. 하지만, 이것들은 단지 예측 일뿐입니다, 그리고 전 세계적으로 빠른 기술 개발 속도를 감안할 때, 자신의 r을 강화함으로써 만&D 기능은 시간과 보조를 맞출 수 있습니다.
TKT가 설립되었습니다. 1998, BTM의 연구 및 제조가 시작되었습니다 2014. 우리는 이미 맞춤형 개발 프로젝트에서 BYD 및 Tata Motors와 같은 세계적으로 유명한 자동차 제조업체와 협력했습니다.. 배터리 열 관리에 관심이있는 경우, 상담을 위해 메시지를 남겨 주시기 바랍니다.