{"id":23754,"date":"2021-10-01T09:31:29","date_gmt":"2021-10-01T09:31:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.takomabattery.com\/?p=23754"},"modified":"2023-12-06T08:14:06","modified_gmt":"2023-12-06T08:14:06","slug":"why-battery-thermal-management-system-is-important","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/why-battery-thermal-management-system-is-important\/","title":{"rendered":"\u00bfPor qu\u00e9 es importante el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas?"},"content":{"rendered":"
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\u00bfPor qu\u00e9 es importante el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas?<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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En este art\u00edculo se analiza la sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas<\/strong> mencionado en el art\u00edculo anterior. Las c\u00e9lulas de iones de litio prefieren un rango de temperatura muy similar al de los seres humanos, en torno a los 23 \u2103. El sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda ajusta la c\u00e9lula a la temperatura adecuada enfri\u00e1ndola o calent\u00e1ndola.<\/p>

Un sistema sencillo de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas consiste en instalar un intercambiador de calor en la bater\u00eda para mantener la c\u00e9lula a una temperatura constante. Hay muchas formas de hacerlo, pero la m\u00e1s com\u00fan es transferir calor de la c\u00e9lula al exterior de la misma a trav\u00e9s de alg\u00fan medio.<\/p>

\"El<\/p>

\u00a0<\/p>

  1. \u00bfPor qu\u00e9 es importante un sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas?<\/a><\/li>
  2. Consideraciones sobre el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda<\/a>
    1. Tres factores\uff1atipo de bater\u00eda, entorno de funcionamiento, estado de la c\u00e9lula.<\/a><\/li>
    2. Tres tipos de intercambio de calor: conducci\u00f3n, convecci\u00f3n y radiaci\u00f3n<\/a><\/li><\/ol><\/li>
    3. Ajuste la temperatura del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda<\/a><\/li>
    4. Evoluci\u00f3n del desbordamiento t\u00e9rmico<\/a><\/li>
    5. T\u00e9rminos relacionados con el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas<\/a>
      1. Adiab\u00e1tico<\/a><\/li>
      2. Reacciones exot\u00e9rmicas y reacciones endot\u00e9rmicas<\/a><\/li><\/ol><\/li><\/ol><\/div>

        \u00bfPor qu\u00e9 es importante un sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas?<\/h2>

        Para la c\u00e9lula, la temperatura m\u00e1s adecuada es de unos 23\u2103. En un paquete de bater\u00edas, tambi\u00e9n hay una diferencia de temperatura entre las celdas del paquete. En general, el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda debe mantener la diferencia de temperatura entre las celdas de la cadena de bater\u00edas dentro de dos o tres grados, y en las peores condiciones, la diferencia de temperatura debe controlarse dentro de 6~8\u2103.<\/p>

        La gesti\u00f3n t\u00e9rmica es muy importante, porque la alta temperatura es una condici\u00f3n sensible para acelerar el envejecimiento de la c\u00e9lula. Cuando la diferencia de temperatura de la c\u00e9lula dentro del pack de bater\u00edas es demasiado grande, la velocidad de envejecimiento de cada c\u00e9lula tambi\u00e9n ser\u00e1 muy diferente. Una c\u00e9lula caliente suele envejecer m\u00e1s r\u00e1pido que una fr\u00eda, y la vida \u00fatil de un pack de bater\u00edas depende de la c\u00e9lula con peor rendimiento, por lo que un desequilibrio de temperatura implica una reducci\u00f3n de la vida \u00fatil prevista del pack de bater\u00edas.<\/p>

        \"La<\/p>

        Consideraciones sobre el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda<\/h2>

        Tres factores\uff1atipo de bater\u00eda, entorno de funcionamiento, estado de la c\u00e9lula.<\/h3>

        Los sistemas complejos de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas depender\u00e1n en gran medida de tres factores. El primer factor es el tipo de bater\u00eda que funcione. Una bater\u00eda de alta potencia producir\u00e1 mucho calor, mientras que una bater\u00eda de energ\u00eda producir\u00e1 mucho menos calor. El segundo factor es el entorno en el que se utiliza la bater\u00eda.<\/p>

        Si la bater\u00eda se utiliza a temperaturas m\u00e1s altas, significa que ya est\u00e1 caliente cuando empieza a funcionar. El tercer factor es el estado de la propia pila. Las pilas de distintos sistemas materiales tienen temperaturas diferentes.<\/p>

        Por tanto, hay que tener en cuenta estos tres factores a la hora de dise\u00f1ar un sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas.<\/p>

        Tres tipos de intercambio de calor: conducci\u00f3n, convecci\u00f3n y radiaci\u00f3n<\/h3>

        Mientras tanto, en el dise\u00f1o de la bater\u00eda y del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda hay que tener en cuenta tres tipos de intercambio de calor: conducci\u00f3n, convecci\u00f3n y radiaci\u00f3n. La conducci\u00f3n es la transferencia directa de calor entre dos objetos en contacto; la convecci\u00f3n es la transferencia de calor a trav\u00e9s de un medio que fluye hacia un dispositivo de absorci\u00f3n de calor.<\/p>

        La radiaci\u00f3n se refiere a la difusi\u00f3n de energ\u00eda hacia el exterior en forma de ondas electromagn\u00e9ticas o part\u00edculas, normalmente a trav\u00e9s de un gas o del vac\u00edo. Estos tres modos de transferencia de calor deben tenerse en cuenta en el dise\u00f1o del sistema, pero la conducci\u00f3n de calor y la convecci\u00f3n de calor son los principales factores a considerar en el dise\u00f1o del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas.<\/p>

        \"en<\/p>

        La c\u00e9lula de iones de litio de la bolsa se monta con la unidad de refrigeraci\u00f3n a la derecha y el estante adyacente a la izquierda. El calor de la c\u00e9lula a la placa de refrigeraci\u00f3n, y luego al canal de refrigeraci\u00f3n, a trav\u00e9s de la forma de conducci\u00f3n de calor para lograr. El medio que fluye en el canal de la placa de refrigeraci\u00f3n elimina el calor mediante convecci\u00f3n t\u00e9rmica.<\/p>

        El calor de la c\u00e9lula se transfiere al bus por conducci\u00f3n. El bastidor utilizado como soporte mec\u00e1nico en el lado izquierdo de la c\u00e9lula no tiene contacto directo con \u00e9sta, y el calor de la c\u00e9lula se transfiere por radiaci\u00f3n t\u00e9rmica.<\/p>

        Cuando la c\u00e9lula se descarga, genera calor, que se transfiere al bus y a otros componentes conectados a la c\u00e9lula por conducci\u00f3n t\u00e9rmica. Los sistemas de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas que utilizan l\u00edquidos los calientan o enfr\u00edan por convecci\u00f3n. Del mismo modo, la c\u00e9lula puede enfriarse por convecci\u00f3n utilizando gas fr\u00edo.<\/p>

        No se pueden ignorar los efectos del calor radiante. Aunque la c\u00e9lula calefactora no est\u00e9 directamente conectada a otras c\u00e9lulas o componentes, puede calentarse por radiaci\u00f3n. Del mismo modo, si el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda no est\u00e1 bien dise\u00f1ado, el componente electr\u00f3nico calefactor tambi\u00e9n puede afectar a la c\u00e9lula por radiaci\u00f3n.<\/p>

        Ajuste la temperatura del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda<\/h2>

        Las bater\u00edas de iones de litio funcionan bien en el rango de temperaturas de 10-35 \u2103, lo que significa que el mantenimiento de la temperatura del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda debe establecerse dentro de este rango de temperatura. Esta es tambi\u00e9n la temperatura que el paquete de bater\u00edas debe mantener en la mayor\u00eda de los casos.<\/p>

        En este rango de temperatura, la bater\u00eda no sufrir\u00e1 reacciones secundarias adicionales de oxidaci\u00f3n-reducci\u00f3n.<\/p>

        La mayor\u00eda de las bater\u00edas de iones de litio no pueden funcionar por debajo de -20\u2103 ni por encima de 45\u2103. Por debajo de -40\u2103, el electrolito se solidificar\u00e1 o precipitar\u00e1 la sal de litio, en este momento la impedancia de la c\u00e9lula aumenta significativamente, la movilidad de los iones es pobre, la capacidad y la potencia de la c\u00e9lula se reducen significativamente.<\/p>

        Cuando la temperatura de la bater\u00eda supera los 60\u2103, los materiales del \u00e1nodo y el c\u00e1todo en estado de carga se vuelven inestables.<\/p>

        \"Ajuste<\/p>

        El calor es un concepto y un par\u00e1metro importante que debe utilizarse en el dise\u00f1o del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas. El calor es un tipo de expresi\u00f3n de la energ\u00eda. Todos los objetos de masa de la bater\u00eda pueden absorber calor, incluidos todos los componentes de la c\u00e9lula y la bater\u00eda. La cantidad de calor que absorbe cada objeto est\u00e1 directamente relacionada con su masa y su capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica (caracter\u00edsticas del material).<\/p>

        Por ejemplo, un bus de cobre de la misma masa puede absorber m\u00e1s calor que el pl\u00e1stico. Si la cantidad de calor absorbida por el objeto supera el umbral para un cambio de fase o reacci\u00f3n, el material empieza a cambiar. Los pl\u00e1sticos se funden o queman, y los metales se funden u oxidan. Salvo en el caso de algunos componentes electr\u00f3nicos en contacto directo con la fuente de calor, el calor no suele ser una consideraci\u00f3n importante en el dise\u00f1o.<\/p>

        Sin embargo, en una bater\u00eda con refrigeraci\u00f3n pasiva o en una situaci\u00f3n sin dispositivo de refrigeraci\u00f3n, debe estimarse el efecto del calor. Si se aplica a zonas con temperaturas m\u00e1s elevadas, podr\u00eda ayudar. En este entorno, el pack absorbe calor de su entorno, lo que obliga al sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda a trabajar duro para mantener baja la temperatura.<\/p>

        Por ejemplo, en Arizona, la temperatura ambiente en verano es de 38-44 \u2103 o superior, y la bater\u00eda absorbe calor del ambiente. Por tanto, es necesaria una refrigeraci\u00f3n activa para reducir la alta temperatura inicial de la bater\u00eda a 23 \u2103, mejorando as\u00ed el rendimiento y la vida \u00fatil del sistema de bater\u00edas.<\/p>

        Evoluci\u00f3n del desbordamiento t\u00e9rmico<\/h2>

        Si la temperatura de la bater\u00eda es superior a 90\u2103, el separador a base de pol\u00edmero comenz\u00f3 a derretirse y ser destruido, y entre 90~130\u2103el separador seguir\u00e1 siendo destruido, hasta que el cortocircuito interno entre el c\u00e1todo y el \u00e1nodo, entonces la c\u00e9lula aparecer\u00e1 control t\u00e9rmico.<\/p>

        En la pr\u00e1ctica, el desbordamiento t\u00e9rmico significa que la c\u00e9lula alcanza una temperatura lo suficientemente alta como para producir su propio calor, seguido de combusti\u00f3n o explosi\u00f3n (lo que a menudo se denomina \"Desmontaje R\u00e1pido\").<\/p>

        Una vez que el n\u00facleo supera el umbral, no hay forma de evitar el calor espont\u00e1neo y provocar el desbocamiento t\u00e9rmico. El umbral de temperatura de fuga t\u00e9rmica de las distintas bater\u00edas de iones de litio es diferente. Algunas bater\u00edas pueden desencadenar el desbordamiento t\u00e9rmico a bajas temperaturas, como 120\u2103, mientras que otras pueden superar los 140\u2103.<\/p>

        \"Los<\/p>

        La evoluci\u00f3n del desbocamiento t\u00e9rmico comienza con la descomposici\u00f3n de las sustancias qu\u00edmicas del interior de la c\u00e9lula, seguida de una serie de reacciones secundarias de evoluci\u00f3n del ox\u00edgeno, que aceleran la combusti\u00f3n continua de la c\u00e9lula. Si la c\u00e9lula est\u00e1 lo suficientemente sellada como para evitar que el ox\u00edgeno del aire entre en contacto con el material combustible de la c\u00e9lula, la combusti\u00f3n no se mantendr\u00e1 cuando se agote el ox\u00edgeno del interior de la c\u00e9lula.<\/p>

        Los estudios demuestran que la temperatura m\u00e1xima puede superar los 600~800\u2103 cuando el calor est\u00e1 fuera de control. La temperatura espec\u00edfica depende del tama\u00f1o de la c\u00e9lula y del n\u00famero de c\u00e9lulas fuera de control. Hay pocas formas eficaces de prevenir el fallo de las bater\u00edas de iones de litio causado por el desbordamiento t\u00e9rmico.<\/p>

        Los dise\u00f1adores intentan mejorar la seguridad del paquete de bater\u00edas en la medida de lo posible mediante el dise\u00f1o del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda, aislando la c\u00e9lula averiada o ventilando el gas generado por la c\u00e9lula averiada. En cualquier caso, la gesti\u00f3n de los fallos de las celdas requiere un enfoque hol\u00edstico del sistema. Pero hasta ahora no hay ninguna forma eficaz de prevenir el fallo de la c\u00e9lula.<\/p>

        T\u00e9rminos relacionados con el sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas<\/h2>

        Tambi\u00e9n debemos comentar brevemente algunos de los t\u00e9rminos relacionados con el dise\u00f1o y las pruebas del sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de bater\u00edas, primero describi\u00e9ndolos un poco para comprender mejor estos conceptos.<\/p>

        \"T\u00e9rminos<\/p>

        Adiab\u00e1tico<\/h3>

        El primer t\u00e9rmino es Adiab\u00e1tico. Adiab\u00e1tico est\u00e1 relacionado con la primera ley de la termodin\u00e1mica. En este contexto, adiab\u00e1tico significa que no hay intercambio de calor entre el mundo exterior y la bater\u00eda. En el campo de las bater\u00edas de iones de litio, las caracter\u00edsticas t\u00e9rmicas de las c\u00e9lulas de iones de litio suelen probarse en condiciones adiab\u00e1ticas.<\/p>

        El m\u00e9todo consiste en colocar la c\u00e9lula en una c\u00e1mara caliente que cambia de temperatura para que permanezca a la misma temperatura que la c\u00e9lula mientras se est\u00e1 probando. Esto permite calcular con precisi\u00f3n cu\u00e1nto calor genera la c\u00e9lula en un entorno de funcionamiento determinado.<\/p>

        Reacciones exot\u00e9rmicas y reacciones endot\u00e9rmicas<\/h3>

        Otro t\u00e9rmino es \"Reacciones Exot\u00e9rmicas\" y \"Reacciones Endot\u00e9rmicas\", la reacci\u00f3n exot\u00e9rmica se refiere a aquella que libera energ\u00eda en el ambiente, provocando su calentamiento. La reacci\u00f3n endot\u00e9rmica es aquella que absorbe calor del entorno y disminuye la temperatura ambiente.<\/p>

        La gran mayor\u00eda de las bater\u00edas de iones de litio se descargan (liberan energ\u00eda) en una reacci\u00f3n exot\u00e9rmica, que requiere un sistema de gesti\u00f3n t\u00e9rmica de la bater\u00eda para procesar el calor generado.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\"Greeny\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t
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        \n\t\t\t\t\t\t\tverde\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\tHola, soy Greeny. Con un m\u00e1ster en ingenier\u00eda el\u00e9ctrica, mi experiencia radica en la exploraci\u00f3n de las bater\u00edas de litio y el intercambio de bater\u00edas de litio. Hago hincapi\u00e9 en la combinaci\u00f3n de experiencia pr\u00e1ctica y conocimientos profesionales. A trav\u00e9s de una escritura clara y concisa, me dedico a presentarle la esencia de la tecnolog\u00eda de las bater\u00edas de litio y las estaciones de intercambio de bater\u00edas.\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tTodos los mensajes\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

        Why battery thermal management system is important? This article will discuss the battery thermal management system mentioned in the previous article. Lithium-ion cells prefer a temperature range very similar to that of humans, around 23 \u2103. The battery thermal management system in the battery pack adjusts the cell to the right temperature by cooling or […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":23758,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[180,151],"tags":[7,117,146],"class_list":["post-23754","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-battery-thermal-management-system","category-lithium-ion-battery-knowledge","tag-battery","tag-battery-cell","tag-battery-system"],"modified_by":"tycorun666","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23754","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23754"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23754\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/23758"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23754"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23754"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23754"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}