Dlaczego grzałki PI są preferowanym rozwiązaniem grzewczym dla akumulatorów?

W szybkim rozwoju nowych pojazdów energetycznych (NEV) wydajność i długowieczność akumulatorów litowo-jonowych pozostają kluczowymi obszarami zainteresowania branży. Pracując idealnie w zakresie temperatur od 20°C do 35°C, akumulatory litowe w zimnym otoczeniu borykają się ze zmniejszoną ruchliwością elektrolitu, wolniejszym przenoszeniem ładunku, zmniejszoną pojemnością, niestabilną mocą wyjściową i potencjalnym tworzeniem się dendrytów litu – wszystko to stanowi zagrożenie dla żywotności i bezpieczeństwa baterii. W związku z tym niezbędne staje się wydajne i niezawodne zarządzanie ciepłem. Wśród różnych technologii grzewczych,Grzejniki poliamidowe (PI)stają się coraz częściej preferowanym wyborem do projektowania ogrzewania akumulatorów ze względu na ich unikalne zalety.

I. Podstawowe zalety grzejników PI

Ultracienki i bardzo elastyczny

Grzejniki PI mogą pochwalić się wyjątkowo smukłym profilem, a grubość gotowego produktu zwykle waha się od 0,15 mm do 0,35 mm. Ich lekka i elastyczna natura pozwala na bezproblemowe dopasowanie się do konturów ogniw lub modułów. Dzięki minimalnemu promieniowi gięcia wynoszącemu około 0,8 mm zapewniają bliski kontakt z powierzchniami akumulatorów — zarówno cylindrycznymi, pryzmatycznymi, jak i kieszeniowymi — maksymalizując wydajność wymiany ciepła i minimalizując opór cieplny.

Wysoka wydajność przy równomiernym ogrzewaniu

W przeciwieństwie do tradycyjnego ogrzewania opartego na wężownicach, grzejniki PI wykorzystują płaskie podejście grzewcze, które umożliwia równomierny rozkład mocy powierzchniowej, obsługując gęstość mocy do 7,8 W/cm². Ich niska bezwładność cieplna i szybka reakcja termiczna umożliwiają szybkie nagrzewanie się od niskich temperatur, skutecznie łagodząc pogorszenie wydajności spowodowane niskimi warunkami.

Doskonała izolacja i zwiększone bezpieczeństwo

Wykorzystując folię poliimidową jako podstawowy materiał izolacyjny, grzejniki PI wykazują wyjątkową wytrzymałość dielektryczną i odporność na napięcie, rutynowo przechodząc testy wysokonapięciowe przekraczające 1500 V. Ta solidna izolacja pomaga zapobiegać ryzyku prądu upływowego i zwarcia, dodając krytyczną warstwę bezpieczeństwa elektrycznego do systemów akumulatorów wysokiego napięcia.

Duża personalizacja dla różnych układów baterii

Grzałki PI można dostosować pod względem napięcia, mocy, wymiarów i kształtu, aby dopasować je do określonych konfiguracji akumulatorów. Na przykład niestandardowa blacha grzewcza PI zaprojektowana dla modułów akumulatorowych 18650 we współpracy z Huawei została precyzyjnie dostosowana do wymagań napięciowych i wymiarowych charakterystyki ogniw, optymalizując ogólną efektywność energetyczną.

II. Typowe metody instalacji w akumulatorach

W praktycznych konstrukcjach modułów akumulatorowych grzałki PI są zwykle instalowane w trzech konfiguracjach:

• Montaż boczny modułu:Stosowany po jednej lub obu stronach modułu, idealny tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona;

  
  

• Kombinacja bok + dół:Ogrzewanie zarówno boku, jak i podstawy poprawia ogólną równomierność temperatury;

  
  

• Instalacja szczeliny międzykomórkowej:Umieszczenie grzałek pomiędzy ogniwami umożliwia trójwymiarowe, zrównoważone ogrzewanie.

Testy pokazują, że przy tej samej mocy całkowitej czasy nagrzewania w tych trzech konfiguracjach są na ogół porównywalne i skracają się wraz ze wzrostem mocy grzewczej. W szczególności połączone podejście "bok + dół" pomaga obniżyć średnią temperaturę samej folii grzewczej, zwiększając zarówno bezpieczeństwo systemu, jak i wydajność ogrzewania.

III. Więcej niż ogrzewanie: zintegrowane rozwiązanie zwiększające wydajność i bezpieczeństwo

Nagrzewnice PI nie tylko rozwiązują problemy związane z zimnym rozruchem, ale także przyczyniają się do efektywności energetycznej, lekkiej konstrukcji i integracji systemu. Ich niska masa termiczna i szybka reakcja umożliwiają precyzyjną kontrolę temperatury po zintegrowaniu z systemem zarządzania baterią (BMS), zapobiegając przegrzaniu i marnotrawstwu energii. Co więcej, ich minimalna grubość i waga prawie nie zwiększają objętości ani masy opakowania, idealnie wpisując się w cele NEV dotyczące wysokiej gęstości energii i kompaktowego układu.

Ponieważ nowa branża pojazdów energetycznych dąży do zwiększenia zasięgu, szybszego ładowania i zwiększonego bezpieczeństwa, grzałki PI stały się nieodzownym elementem zarządzania temperaturą akumulatorów. Dzięki ciągłemu postępowi w zakresie materiałów i strategii sterowania, rozwiązania grzewcze oparte na PI są gotowe do wspierania stabilnej pracy akumulatorów i bezpieczeństwa pojazdu w bardziej ekstremalnych warunkach i złożonych architekturach systemów.