Quel est le meilleur liquide pour le refroidissement ?

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Vue d'ensemble du principe de refroidissement liquide

Les systèmes de refroidissement basés sur l'échange de chaleur liquide sont plus efficaces que les systèmes à air et ont une température plus uniforme à l'intérieur de la batterie d'un véhicule électrique, mais les systèmes sont plus complexes. Le transfert de chaleur de la batterie à la phase liquide, par exemple, peut être réalisé en collant du métal sur les parois du conteneur ou en l'incorporant dans les parois du conteneur.

De même, l'ensemble du transfert de chaleur peut être réalisé en utilisant le transfert de chaleur à partir du milieu liquide, c'est-à-dire en disposant des tuyaux entre les modules de batterie ou en disposant des gaines autour des modules pour réaliser un échange de chaleur entre la batterie et le liquide, comme les conceptions que Trumonytechs a pour plaques de refroidissement liquide, coudes sinueux attachés à matériaux d'interface thermoconducteurs (tapis de silicone thermoconducteurs, gels thermoconducteurs, etc.) pour l'échange de chaleur. Au même débit, la plupart des fluides en contact direct (par exemple huile minérale/eau) transfèrent la chaleur à un taux beaucoup plus élevé que l'air en raison de leur couche limite plus mince et de leur conductivité thermique plus élevée. Ainsi, en termes de nombreuses façons de dissiper la chaleur des batteries de puissance aujourd'hui, le refroidissement liquide est l'une des voies de développement les plus prometteuses.

Le refroidissement liquide est divisé en deux manières : contact direct et contact non direct. L'huile minérale peut être utilisée comme fluide caloporteur à contact direct, tandis que l'eau ou l'antigel peuvent être utilisés comme fluide caloporteur à contact non direct typique. Le refroidissement liquide doit passer par une installation de transfert de chaleur telle qu'une chemise d'eau afin de refroidir la batterie, ce qui réduit l'efficacité du transfert de chaleur dans une certaine mesure.

Sur le choix des fluides caloporteurs de refroidissement liquide

Le choix du fluide caloporteur a un impact significatif sur les performances du système de gestion thermique refroidi par liquide et le fluide caloporteur doit être déterminé avant la conception du système de gestion thermique.

Le refroidissement liquide par contact direct utilise des liquides électriquement isolés à haute conductivité thermique (par exemple, huile à base de silicone, huile minérale) en contact direct avec la cellule ou le module, ce qui peut bien résoudre le problème d'homogénéisation de la température du module, mais comme le liquide isolant est généralement relativement visqueux, le débit ne sera pas très élevé, limitant ainsi son effet d'échange thermique. et la manière dont le fluide s'écoule à travers la cellule.

Dans le cas des plaques de refroidissement liquide et des coudes en serpentin que nous avons chez Trumonytechs, par exemple, dans le refroidissement liquide par contact indirect, le fluide s'écoule à l'intérieur du tuyau et entre en contact direct avec la batterie à travers le matériau d'interface de conductivité thermique, par exemple, en transférant chauffer à travers le matériau d'interface de conductivité thermique et refroidir la batterie en la transportant à travers l'échangeur de chaleur à écoulement de fluide.

Comme il n'y a aucune exigence d'isolation et aucune restriction de débit, des liquides à conductivité thermique élevée mais à isolation médiocre peuvent être utilisés et l'effet de transfert de chaleur est très bon. Cependant, l'uniformité de la température est un peu moins bonne qu'avec un refroidissement liquide par contact direct. Afin d'éviter les fuites provoquant un court-circuit, cette méthode a des exigences plus élevées pour l'étanchéité des tuyaux. Les principaux fluides caloporteurs généralement choisis sont l'eau, glycol, silicone, paraffine, etc.

Quel que soit le type de système de refroidissement liquide utilisé, un problème est qu'il existe des espaces entre les cellules de la batterie et la tuyauterie de l'agencement ou la chemise autour de l'agencement du module, et l'air est un milieu indésirable pour le transfert de chaleur, où feuilles de silicone thermoconductrices peut éliminer cette obstruction au transfert de chaleur.

Les avantages de combler l'espace entre la batterie et le tuyau avec un matériau conducteur de chaleur électriquement isolant

Modification de la forme de contact entre la batterie et le tuyau du dissipateur thermique du contact de ligne au contact de surface, améliorant l'efficacité du transfert de chaleur.
Il est propice à l'augmentation de l'homogénéité de température entre les cellules individuelles.
Il est avantageux d'augmenter la capacité thermique globale de la batterie, réduisant ainsi la température moyenne globale.

Le système de refroidissement liquide pour batteries de puissance peut être conçu à l'aide de plaques de refroidissement liquide, de coudes en serpentin avec des matériaux d'interface thermoconducteurs (tapis de silicone thermoconducteurs, gels thermoconducteurs, etc.) pour l'échange de chaleur afin d'obtenir une plus grande efficacité de transfert de chaleur.

Solutions de refroidissement liquide Trumonytechs

Le tampon en silicone conducteur thermique de Trumonytechs est le meilleur matériau auxiliaire pour les solutions de refroidissement par eau en raison de ses bonnes propriétés isolantes et de sa grande résilience, ce qui peut efficacement éviter le problème de vibration et de rupture par frottement entre les cellules et le court-circuit potentiel entre les cellules.

La batterie génère beaucoup de chaleur pendant le fonctionnement, qui est transférée par le tampon en silicone conducteur de chaleur au tube de refroidissement par eau, qui à son tour la transfère au liquide de refroidissement, qui circule à travers la batterie et élimine rapidement la chaleur au moyen d'une pompe à pression ou d'un ventilateur de refroidissement.