냉각제를 열전달 매체로 사용하는 열 관리

수냉식 배터리 냉각 시스템은 냉각수(물 50%/에틸렌 글리콜 50%)를 사용하여 배터리의 열을 배터리 쿨러를 통해 에어컨 냉매 시스템으로 전달하고, 다시 응축기를 통해 외부로 방출합니다. 배터리 입구 냉각수는 배터리에 의해 냉각되어 열 교환 후 쉽게 낮은 온도로 낮아지며, 배터리는 최적의 작동 온도 범위에서 작동하도록 조절할 수 있습니다. 시스템 원리는 그림에 나와 있습니다. 냉매 시스템의 주요 구성 요소는 응축기, 전기 압축기, 증발기, 차단 밸브가 있는 팽창 밸브, 배터리 쿨러(차단 밸브가 있는 팽창 밸브) 및 에어컨 배관 등이며, 냉각수 회로는 다음과 같습니다.전기식 물 펌프배터리(냉각판 포함), 배터리 쿨러, 수도관, 팽창 탱크 및 기타 액세서리.
최근 국내외에서 상변화 물질(PCM)을 이용한 배터리 열 관리 시스템이 주목받으며 밝은 전망을 보여주고 있습니다. PCM을 이용한 배터리 냉각의 원리는 다음과 같습니다. 배터리가 대전류로 방전될 때, PCM이 배터리에서 방출되는 열을 흡수하고 자체적으로 상변화를 일으켜 배터리 온도를 급격히 낮춥니다.
이 과정에서 시스템은 상변화 열의 형태로 PCM에 열을 저장합니다. 배터리 충전 시, 특히 추운 날씨(즉, 대기 온도가 상변화 온도 PCT보다 훨씬 낮은 경우)에는 PCM이 주변 환경으로 열을 방출합니다.

배터리 열 관리 시스템에 상변화 물질(PCM)을 사용하는 것은 움직이는 부품이 필요 없고 배터리에서 추가적인 에너지를 소모하지 않는다는 장점이 있습니다. 높은 상변화 잠열과 열전도율을 가진 PCM은 배터리 팩의 열 관리 시스템에 사용되어 충전 및 방전 중에 발생하는 열을 효과적으로 흡수하고 배터리 온도 상승을 줄여 배터리가 정상 온도에서 작동하도록 합니다. 이를 통해 고전류 사이클 전후에 배터리 성능을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 파라핀에 열전도율이 높은 물질을 첨가하여 복합 PCM을 만들면 소재의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

위에서 언급한 세 가지 유형의 열 관리 방식과 비교해 볼 때, 상변화 축열 열 관리 방식은 독특한 장점을 지니고 있으며, 추가적인 연구 및 산업 개발과 적용을 통해 그 가치를 더욱 높일 수 있을 것이다.

또한, 배터리 설계와 열 관리 시스템 개발이라는 두 가지 핵심 요소는 전략적인 관점에서 유기적으로 결합하고 동시에 개발해야 합니다. 이를 통해 배터리가 차량 전체의 적용 및 개발에 더욱 잘 적응할 수 있도록 하고, 차량 전체 비용을 절감하며, 적용 난이도와 개발 비용을 낮추고, 플랫폼 적용을 구축하여 신에너지 자동차의 개발 주기를 단축하고 다양한 신에너지 자동차의 시장화 속도를 높일 수 있습니다.