Was ist besser: Seitenkühlung oder Unterkühlung?

Das Thermomanagement ist ein entscheidender Eckpfeiler für die Leistung, Sicherheit und Lebensdauer von Batteriepacks, insbesondere da Elektrofahrzeuge (EVs) und Energiespeichersysteme (ESS) sich weiter in Richtung höherer Leistungsdichte, schnellerer Ladegeschwindigkeiten und vielfältigerer Betriebsszenarien entwickeln. Die effiziente Ableitung der von Batteriezellen während des Lade- und Entladevorgangs erzeugten Wärme bestimmt direkt die Stabilität der Energieabgabe, das Risiko eines thermischen Durchgehens und die langfristige Zuverlässigkeit des gesamten Batteriesystems. Unter den verschiedenen derzeit in der Praxis angewandten Thermomanagementtechnologien sind Seitenkühlung und Bodenkühlung zwei ausgereifte und weit verbreitete Lösungen, die jeweils unterschiedliche Arbeitsprinzipien, Leistungsmerkmale und Anwendungsbereiche aufweisen. Dieser Artikel vergleicht die beiden Methoden systematisch hinsichtlich Prinzip, Vor- und Nachteilen sowie Anwendungsbereich und bietet eine klare Referenz für die Auswahl von Thermomanagementlösungen für Batteriepacks.

Flüssigkeitskühlplatten oder wärmeleitende Strukturen werden an den Seiten des Batteriepacks installiert. Kühlmittel oder wärmeleitende Materialien leiten die von den Zellen erzeugte Wärme von den Seiten ab, erweitern die Wärmeableitungsfläche und verbessern die Kühleffizienz.

Es bietet eine große Wärmeableitungsfläche und reduziert effektiv die Zelloberflächentemperatur, was es für Szenarien mit hoher Leistung und hohem Lade- und Entladestrom, wie z. B. bei ultraschnell ladenden Batteriepacks, sehr gut geeignet macht.

Es optimiert die interne Temperaturgleichmäßigkeit des Batteriepacks, minimiert Temperaturunterschiede zwischen den Zellen und reduziert das Risiko eines thermischen Durchgehens.

Sowohl für zylindrische als auch für prismatische Zellen ermöglicht die Seitenkühlung eine bessere Abdeckung der Kernwärmeerzeugungsbereiche.

Die Struktur ist relativ komplex und erfordert eine strenge Berücksichtigung der Installation von Flüssigkeitskühlplatten, der Abdichtung und des engen Kontakts mit den Zellen, was zu höheren Kosten führt.

Sie nimmt seitlichen Raum im Inneren des Packs ein und schränkt das Gesamtdesign ein, wenn die Abmessungen des Batteriepacks begrenzt sind.

Weit verbreitet in High-End-Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und anderen Hochleistungsanwendungen, repräsentiert durch CATL Qilin Battery und einige Tesla-Modelle.

Eine Flüssigkeitskühlplatte oder eine wärmeleitende Bodenplatte ist am Boden des Batteriepacks angeordnet. Die Wärme wird durch direkten Kontakt zwischen der Bodenstruktur und den Kühlmedien nach außen geleitet.

Es zeichnet sich durch eine einfache Struktur und geringere Kosten aus, was die Massenproduktion und standardisierte Fertigung erleichtert.

Es erfüllt die grundlegenden Wärmeableitungsanforderungen für Betriebsbedingungen mit geringer Leistung und geringem Strom, bei minimalem Platzbedarf.

Die begrenzte Wärmeübertragungsfläche führt zu einer geringen Kühleffizienz und unterstützt keine Hochleistungsbetriebs- und Hochgeschwindigkeits-Schnellladung.

Es verursacht leicht eine ungleichmäßige interne Temperaturverteilung; der Boden bleibt kühl, während sich die Wärme oben ansammelt, was die Gesamtleistung und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigt.

Angewendet auf Geräte mit geringer Leistung, Einstiegs-Elektrofahrzeuge und Batteriepacks mit geringen Wärmeableitungsanforderungen, einschließlich kostengünstiger EVs und allgemeiner Energiespeichermodule.

Die Seitenkühlung bietet eine hohe Kühleffizienz und eine überlegene Temperaturkonsistenz, ideal für Hochleistungs- und Hochstromarbeitsbedingungen bei höheren strukturellen Kosten. Die Bodenkühlung zeichnet sich durch eine einfache Struktur und Kostenvorteile aus und ist für Szenarien mit geringer Leistung und geringem Bedarf geeignet. In der praktischen Ingenieurpraxis werden häufig Hybridlösungen kombiniert, die Seitenkühlung und Bodenkühlung kombinieren, um eine umfassende Thermomanagementleistung zu erzielen.

Im Zuge des globalen Übergangs zu grüner Energie und Klimaneutralität sind Elektrofahrzeuge (EVs) und Energiespeichersysteme (ESS) zu den Kernmotoren der neuen Energiewende geworden. Unter den Schlüsselkomponenten, die die Leistung, Sicherheit und Lebensdauer von EV-Batteriepacks und ESS-Modulen bestimmen, stechen Thermomanagementsysteme als kritische Technologie hervor – sie beeinflussen direkt die Ladeeffizienz, die Batterielebensdauer und verhindern sogar Risiken eines thermischen Durchgehens. Trumony Aluminum Limited (im Folgenden als „Trumony“ bezeichnet), gegründet 2017 und mit Hauptsitz in Suzhou, Provinz Jiangsu, China, hat sich zu einem schnell wachsenden, innovativen Hersteller und Anbieter von Komplettlösungen entwickelt, der sich auf Hochleistungs-Batterie-Thermomanagementsysteme, Flüssigkeitskühllösungen und Aluminiumwärmetauscher spezialisiert hat und sich der Unterstützung der globalen neuen Energiewirtschaft mit zuverlässigen, kostengünstigen und kundenspezifischen Thermomanagementtechnologien widmet.

Ob Sie ein EV-OEM, ein Batteriehersteller, ein ESS-Integrator oder ein Unternehmen sind, das hochwertige Batterie-Thermomanagementlösungen benötigt, Trumony ist Ihr zuverlässiger langfristiger Partner. Wir sind bestrebt, die Zusammenarbeit mit globalen Partnern zu stärken, die Entwicklung der neuen Energiewirtschaft gemeinsam voranzutreiben und Win-Win-Ergebnisse zu erzielen. Wenn Sie an unseren Seitenkühlungs-, Bodenkühlungs- oder integrierten Flüssigkeitskühllösungen interessiert sind, kundenspezifische Thermomanagementprodukte für Ihre spezifischen Bedürfnisse wünschen oder Fragen zu unseren Produkten und Dienstleistungen haben, zögern Sie bitte nicht, uns umgehend zu kontaktieren – unser professionelles Team wird Ihnen umgehend antworten und Ihnen maßgeschneiderte Lösungen anbieten.

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