Überwindung des Wärmeableitungsengpasses von Lithiumbatterien. Quadratisches Aluminiumgehäuse: Eingehende-Analyse von vier Kernoptimierungspfaden

Vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung bei Fahrzeugen mit neuer Energie, Energiespeicherung und Elektromobilität bestimmt die Wärmeableitungsleistung von Lithium-Ionen-Batterien direkt deren Sicherheit, Lebensdauer und Betriebsstabilität. Die schlechte Wärmeableitung der Aluminiumgehäuse von Lithium-Ionen-Batterien ist zu einem Hauptproblem geworden, das die qualitativ hochwertige Entwicklung der Branche behindert. Untersuchungen aus der Industrie zeigen, dass der Kern der Verbesserung der Wärmeableitung quadratischer Aluminiumgehäuse von Lithium-Ionen-Batterien in der Reduzierung des inneren Wärmewiderstands und der Verbesserung des externen Wärmeaustauschs liegt. Derzeit hat die Branche vier gezielte Optimierungspfade entwickelt, die eine klare Richtung für die Verbesserung der Wärmeableitung des quadratischen Aluminiumgehäuses von Lithiumbatterien vorgeben.

Das Hinzufügen eines wärmeleitenden Schnittstellenmediums ist zu einer grundlegenden Optimierungsmethode für niedrige Kosten und hohe Effizienz geworden. Herkömmliche Lithium--Ionenbatterien weisen oft Luftspalte zwischen dem Aluminiumgehäuse und der Zelle auf, was die Wärmeleitungseffizienz erheblich beeinträchtigt. Die Industrie begegnet diesem Problem im Allgemeinen, indem sie den Raum zwischen der Zelle und dem Aluminiumgehäuse mit einem wärmeleitenden Medium füllt. Durch Füllen des Raums zwischen der Zelle und dem Aluminiumgehäuse mit wärmeleitendem Silikonfett oder -gel können Luftspalte effektiv beseitigt werden, wodurch die Kontaktfläche zwischen beiden maximiert, der Wärmeleitungswiderstand erheblich verringert und eine schnelle Wärmeleitung im Lithium-{4}Ionen-Akkupack ermöglicht wird, wodurch die Gesamtwärmeableitungsleistung verbessert wird.

Die verbesserte externe aktive Kühlung erfüllt die hohen Wärmeableitungsanforderungen von Mid-{0}}bis-High-End-Anwendungen. Für Anwendungen mit strengen Anforderungen an die Wärmeableitung, wie z. B. Fahrzeuge mit neuer Energie, ist die aktive Kühltechnologie in der Branche zur gängigen Wahl geworden und wird hauptsächlich in Flüssigkeitskühlung und Luftkühlung unterteilt. Flüssigkeitskühlsysteme verwenden einen Flüssigkeitskühlkreislauf vom Typ einer Kühlplatte-, der so konzipiert ist, dass er in das Aluminiumgehäuse passt, die Wärme durch zirkulierendes Kühlmittel zwangsweise abführt, wodurch eine branchenweit führende Wärmeableitungseffizienz erreicht wird und häufig in Produkten wie Aluminiumgehäusen für Autobatterien eingesetzt wird. Bei der Luftkühlung hingegen werden der Aluminiumgehäuseoberfläche Wärmeableitungsrippen hinzugefügt, kombiniert mit Lüftern, um die Luftkonvektion zu beschleunigen, oder ein gut{8}}konstruierter Luftstromkanal, um eine erzwungene Luftkühlung zu erreichen, wodurch Kosten und Wärmeableitungseffekt ausgeglichen werden, und eignet sich für Anwendungen mit niedriger-bis-mittlerer Leistung.

Die Optimierung des Gehäusematerials und der Gehäusestruktur verbessert die Wärmeableitung und Temperaturgleichmäßigkeit von der Quelle. Im Hinblick auf Material- und Strukturoptimierung erzielt die Branche Durchbrüche durch einen zweigleisigen Ansatz: Einerseits erhöht das Eloxieren der Aluminiumgehäuseoberfläche oder das Aufsprühen einer Beschichtung mit hoher -Strahlungswärme-Ableitung die Wärmeabstrahlungskapazität des Gehäuses und beschleunigt die Wärmeableitung; Auf der anderen Seite kann ein Verbundgehäusedesign verwendet werden, bei dem Füllstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit kombiniert werden, um das Aluminiumgehäuse zu modifizieren, oder Metall- und wärmeleitende Polymerverbundmaterialien ausgewählt werden, wodurch die Temperaturgleichmäßigkeit effektiv verbessert und gleichzeitig die strukturelle Festigkeit des Aluminiumgehäuses sichergestellt wird, wodurch die differenzierten Wärmeableitungsanforderungen von kundenspezifischen prismatischen Batteriezellengehäusen unterstützt werden.

Die Steuerung der Wärmeerzeugung an der Quelle ermöglicht eine synergistische Optimierung der Wärmeableitung und der Batterieleistung. Neben der Optimierung der externen Wärmeableitung sind Softwareeingriffe zur Reduzierung der Wärmeerzeugung an der Quelle zu einer wichtigen Ergänzung zur Branchenoptimierung geworden. Unternehmen nutzen Batteriemanagementsysteme (BMS), um die Lade-/Entladerate der Batterie angemessen zu begrenzen und so eine übermäßige Wärmeentwicklung durch kontinuierliches Laden und Entladen mit hohem Strom zu vermeiden. Gleichzeitig überwachen sie die Batterietemperatur in Echtzeit, geben rechtzeitig Warnungen ab und verhindern eine Überhitzung. Dieser Ansatz erfordert keine zusätzlichen Hardwarekosten und kann in Verbindung mit externen Wärmeableitungslösungen verwendet werden, um die Wärmeableitungsstabilität und Sicherheit von LiFePO4-Akkus weiter zu verbessern.

Brancheninsider weisen darauf hin, dass die Optimierung der Wärmeableitung vonLithium-Batterien, quadratisches Aluminiumgehäuseist ein systematisches Projekt, das eine flexible Kombination verschiedener Optimierungslösungen unter Berücksichtigung von Faktoren wie Anwendungsszenarien und Kostenbudgets erfordert. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Industrietechnologie wird die Zukunft die tiefe Integration der Wärmeableitungstechnologie und des Aluminiumgehäusedesigns weiter vorantreiben und so die Wärmeableitungsleistung von Produkten wie Aluminiumgehäusen für EV-Lithiumbatteriesätze optimieren. Dies wird dazu beitragen, dass Lithium-Ionen-Batterien sicherere und stabilere Anwendungen in verschiedenen Bereichen erreichen und so die nachhaltige und gesunde Entwicklung der neuen Energiebranche fördern.

Wenn Sie Bedarf an einer Optimierung der Wärmeableitung für das quadratische Aluminiumgehäuse von Lithiumbatterien haben und eine für Ihr Szenario geeignete professionelle Lösung erhalten möchten, können Sie sich gerne für weitere Gespräche an uns wenden.