แผ่นระบายความร้อนสำหรับการระบายความร้อนของแบตเตอรี่

การแนะนำ

การรักษาความเย็นของแบตเตอรี่ถือเป็นเรื่องใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์กักเก็บพลังงาน และอุปกรณ์พกพาทั้งหมดของเรา แบตเตอรี่ลิเธียม-จะร้อนขึ้นทุกครั้งที่คุณชาร์จหรือใช้งาน ส่วนใหญ่เป็นเพราะความต้านทานภายในและปฏิกิริยาทางเคมีที่อยู่ภายใน หากคุณไม่ควบคุมความร้อน แบตเตอรี่จะร้อนเกินไป-บางครั้งอาจร้อนถึง 40–45 องศาในสภาวะปกติ และแม้จะเกิน 60 องศาหากคุณดันแบตเตอรี่แรงๆ นั่นไม่ใช่แค่ประสิทธิภาพที่แย่เท่านั้น มันจะเสื่อมสภาพเร็วขึ้นและอาจเป็นอันตรายได้จริง โดยมีความเสี่ยงเช่นความร้อนที่หนีไม่พ้น

นี่คือจุดที่แผงระบายความร้อนเข้ามา เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ โดยดูดซับความร้อนจากแบตเตอรี่ กระจายความร้อนออก และปล่อยให้มันระเหยไปในอากาศ โดยพื้นฐานแล้ว พวกมันทำหน้าที่เหมือนสะพาน-ที่ถ่ายเทความร้อนออกจากเซลล์แบตเตอรี่โดยการนำความร้อน จากนั้นปล่อยความร้อนออกมาเป็นการพาความร้อนและการแผ่รังสี ผู้คนเลือกแผงระบายความร้อนสำหรับระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่เนื่องจากวางตรง เชื่อถือได้ และแทบไม่ต้องบำรุงรักษา ในการตั้งค่าแบตเตอรี่หลายๆ ครั้ง คุณจะเห็นแบตเตอรี่เหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญของระบบการจัดการระบายความร้อน คอยดูแลสิ่งต่างๆ ให้ปลอดภัยและมั่นคง

หลักการทำงานของชุดระบายความร้อนในการระบายความร้อนของแบตเตอรี่

แผงระบายความร้อนทำงานโดยการถ่ายเทความร้อนออกจากแบตเตอรี่โดยใช้เทคนิคหลักสามประการ: การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี ในการตั้งค่าการระบายความร้อนของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ การนำไฟฟ้าจะช่วยยกของหนัก ความร้อนเดินทางจากเซลล์แบตเตอรี่ไปยังแผงระบายความร้อน-ซึ่งมักจะทำจากอลูมิเนียมหรือทองแดงเพราะโลหะเหล่านั้นถ่ายเทความร้อนได้ดีมาก เมื่อความร้อนไปถึงอ่างล้างจาน การพาความร้อนจะเข้ามาและทิ้งไปในอากาศหรือสารหล่อเย็นที่ไหลผ่าน

บางระบบใช้พัดลมหรือน้ำยาหล่อเย็นเพื่อเร่งกระบวนการนี้ ซึ่งจะช่วยเร่งการระบายความร้อนได้มาก เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากการเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่และตัวระบายความร้อน ผู้คนจึงใช้วัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน สิ่งเหล่านี้จะอุดช่องว่างเล็กๆ และช่วยให้ถ่ายเทความร้อนได้ทั่วถึง ช่วยลดจุดที่ความร้อนอาจติดอยู่

แผงระบายความร้อนที่ออกแบบมาอย่างดี-ช่วยให้อุณหภูมิค่อนข้างดีแม้จากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง นั่นเป็นเรื่องใหญ่-เพราะช่วยให้แบตเตอรี่ทำงานได้ดีขึ้นและใช้งานได้นานขึ้น นอกจากนี้ แม้แต่การระบายความร้อนก็หยุดจุดร้อนที่อาจทำให้เซลล์แต่ละเซลล์ยุ่งเหยิงหรือแม้กระทั่งทำให้เกิดความล้มเหลวในสายการผลิต

แผ่นระบายความร้อนสำหรับการระบายความร้อนของแบตเตอรี่

ประเภทของแผ่นระบายความร้อนที่ใช้ในระบบระบายความร้อนของแบตเตอรี่

มีแผงระบายความร้อนทุกประเภท และผู้คนจะเลือกแผงระบายความร้อนตามสิ่งต่างๆ เช่น ปริมาณความร้อนที่ต้องจัดการ โครงร่างของระบบ และสิ่งที่แอปพลิเคชันต้องการ แผงระบายความร้อนอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปค่อนข้างได้รับความนิยม-ส่วนใหญ่เนื่องจากมีราคาถูกและทำหน้าที่ทำความเย็นได้ดี หากคุณต้องการบางอย่างที่สามารถรองรับแบตเตอรี่กำลังสูง-ได้ แผ่นระบายความร้อนแบบครีบแบบ Skived เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากจะบรรจุพื้นที่ผิวจำนวนมากไว้ในพื้นที่ขนาดเล็ก สำหรับชุดแบตเตอรี่ที่ซับซ้อนมากขึ้น แผงระบายความร้อนแบบครีบแบบเชื่อมช่วยให้คุณเล่นกับรูปร่างของครีบได้ เพื่อที่คุณจะได้ติดตั้งลงในจุดที่ยุ่งยากได้

แล้วก็มีแผ่นทำความเย็นเหลว สิ่งเหล่านี้เป็นการเพิ่ม-สารหล่อเย็นที่ไหลผ่านช่องภายใน ช่วยดึงความร้อนออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพจริงๆ คุณเห็นแผ่นทำความเย็นเหลวบ่อยครั้งในรถยนต์ไฟฟ้าและการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ ซึ่งการเก็บทุกอย่างไว้ในอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมีความสำคัญมาก แผงระบายความร้อนบางตัวยิ่งดูหรูหรายิ่งขึ้นไปอีก และใช้วัสดุเปลี่ยนเฟส โดยดูดซับความร้อนเพิ่มเติมเมื่อของร้อน จากนั้นจึงค่อย ๆ คลายความร้อนออกเมื่อของเย็นลง

แต่ละประเภทนำสิ่งที่แตกต่างมาสู่ตาราง-ต้นทุน น้ำหนัก ความซับซ้อน และความเย็นของมัน ดังนั้นการเลือกสิ่งที่ถูกต้องจึงไม่ใช่แค่ดีเท่านั้น มันเป็นสิ่งสำคัญหากคุณต้องการให้ทั้งระบบทำงานได้ดีที่สุด

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบแผงระบายความร้อนแบตเตอรี่
 

การออกแบบแผงระบายความร้อนที่ดีสำหรับการระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ไม่ใช่แค่การเลือกวัสดุและหวังสิ่งที่ดีที่สุดเท่านั้น คุณต้องคิดถึงรายละเอียดต่างๆ มากมาย สำหรับผู้เริ่มต้น วัสดุนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง อะลูมิเนียมได้รับความนิยมเนื่องจากมีน้ำหนักเบา ราคาไม่แพง และถ่ายเทความร้อนได้ดี ทองแดงดึงความร้อนออกไปได้เร็วยิ่งขึ้น แต่หนักกว่าและแพงกว่า-เป็นการแลกเปลี่ยน

แล้วมีพื้นที่ผิว. ยิ่งคุณมีพื้นที่ครีบมากเท่าไร ความร้อนก็จะยิ่งถูกผลักออกไปในอากาศมากขึ้นเท่านั้น แต่การออกแบบครีบไม่ใช่แค่การทำให้ใหญ่ขึ้นเท่านั้น รูปร่าง ระยะทางที่พวกมันอยู่ห่างจากกัน และวิธีที่พวกมันชี้- ทั้งหมดนี้ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอากาศรอบตัวพวกมัน หากคุณทำถูก อากาศจะไหลเวียนได้อย่างราบรื่นและพาความร้อนออกไปได้มากขึ้นโดยไม่สูญเสียแรงกดดันมากเกินไป

อย่าลืมเกี่ยวกับวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องปล่อยให้ความร้อนผ่านไปได้ง่าย พอดีระหว่างแบตเตอรี่และตัวระบายความร้อน และจัดการกับความเครียดทางกลโดยไม่ทำให้กระจุย หากการติดต่อไม่ดี ระบบทั้งหมดก็จะประสบปัญหา

การรักษาอุณหภูมิให้สม่ำเสมอทั่วทั้งก้อนแบตเตอรี่ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน หากส่วนหนึ่งของแพ็คร้อนกว่าส่วนอื่นๆ คุณจะเห็นอายุการใช้งานที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง เหนือสิ่งอื่นใด ขีดจำกัดในทางปฏิบัติ-เช่น น้ำหนัก ขนาด และราคา-มักจะซ่อนอยู่เบื้องหลังอยู่เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณกำลังทำงานเกี่ยวกับรถยนต์หรืออุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่-ซึ่งมีพื้นที่จำกัด

นั่นเป็นสาเหตุที่วิศวกรพึ่งพาการจำลองขั้นสูงและพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณอย่างหนัก เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้ทดสอบและปรับแต่งการออกแบบได้ก่อนที่จะมีใครมาตัดโลหะ ทำให้มั่นใจได้ว่าแผงระบายความร้อนขั้นสุดท้ายจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เกิดเรื่องไม่คาดคิด

การใช้งานและแนวโน้มในอนาคตของฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่

แผงระบายความร้อนมีอยู่ทุกที่ในปัจจุบัน-ยานพาหนะไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงานสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์และลม แล็ปท็อปของคุณ แม้แต่เครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในรถยนต์ไฟฟ้า แผงระบายความร้อนมักจะทำงานร่วมกับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเพื่อตามให้ทันกับความร้อนที่ร้ายแรงของแบตเตอรี่ที่หมดลง เนื่องจากแบตเตอรี่บรรจุพลังงานมากขึ้นและสูบฉีดพลังงานได้มากขึ้น การระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงกลายเป็นจุดศูนย์กลาง

ในการตั้งค่าพลังงานทดแทน แผงระบายความร้อนจะรักษาอุณหภูมิของแบตเตอรี่ให้คงที่ แม้ว่าสภาพอากาศไม่สามารถตัดสินใจได้ก็ตาม ในช่วงนี้ มีการผลักดันระบบระบายความร้อนแบบไฮบริด-โดยผสมผสาน-แผงระบายความร้อนแบบเก่าเข้ากับตัวเลือกเทคโนโลยีขั้นสูง- เช่น ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวและโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก ผู้คนกำลังทดสอบวัสดุแฟนซี เช่น กราไฟท์คอมโพสิตและโฟมอลูมิเนียม เนื่องจากวัสดุเหล่านี้ช่วยเพิ่มความเย็นและช่วยลดน้ำหนัก

นักออกแบบที่มีการพัฒนาอย่างประณีตอีกราย-กำลังเริ่มถักแผงระบายความร้อนเข้ากับโครงสร้างของแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้ขนาดเล็กลงและเพิ่มประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อแบตเตอรี่ดีขึ้นและทรงพลังมากขึ้น การออกแบบแผงระบายความร้อนอัจฉริยะจะสร้างความแตกต่างในการรักษาความปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และทนทาน

ตารางสรุป

พาวเวอร์วินซ์เป็นผู้ผลิตมืออาชีพที่เชี่ยวชาญด้านโซลูชันการจัดการระบายความร้อนขั้นสูง รวมถึงแผงระบายความร้อนอะลูมิเนียมและทองแดง แผงระบายความร้อนแบบครีบ Skived และแผ่นทำความเย็นเหลว ด้วยความเชี่ยวชาญที่แข็งแกร่งในด้านแม่พิมพ์หล่อ เครื่องจักรกลซีเอ็นซี และเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน PowerWinx มอบโซลูชันการระบายความร้อนประสิทธิภาพสูง-ที่ปรับแต่งสำหรับระบบแบตเตอรี่ อิเล็กทรอนิกส์ และการใช้พลังงานหมุนเวียน เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และ-ความทนทานในระยะยาว

ISO 9001 / IATF 16949