Zarządzanie temperaturą ogniw akumulatorowych

Aby urządzenia wymagające zasilania ładunkiem elektrycznym mogły pracować z wysoką sprawnością, konieczne jest utrzymywanie temperatury ich akumulatorów w ściśle określonym zakresie. Może to zapewnić tylko zaawansowany i właściwie zaprojektowany system zarządzania temperaturą.

Znaczenie akumulatorów i wyzwania branży

Akumulator jest niezbędnym elementem funkcyjnym wielu urządzeń, z których na co dzień korzystamy. Jego zadaniem jest dostarczenie odpowiedniej ilości energii do tych urządzeń w sposób sprawny, pewny i bezpieczny. Z jednej strony są to wszelkie urządzenia przenośne, takie jak tablety, telefony komórkowe. Natomiast z drugiej strony są to urządzenia wymagające większej mocy, takie jakie samochody elektryczne czy hybrydowe. Chęć zwiększenia funkcjonalności każdego z tych urządzeń wywiera ogromną presję na producentach ogniw akumulatorowych. Ponieważ my, jako konsumenci chcemy, aby akumulatory były jeszcze bardziej pojemne, wydajne, żeby szybko się ładowały i miały niewielkie rozmiary. Jednak aby producenci mogli sprostać tym wyzwaniom, muszą korzystać ze skutecznego sposobu na zarządzanie temperaturą ogniw akumulatorowych.

Dlaczego to takie ważne?

Gwałtowny wzrost temperatury oznacza największe zagrożenie dla akumulatorów. Warto przy tym zaznaczyć, że sytuacja, w której akumulatory narażone są na wysokie temperatury wewnątrz to tylko jedno z zagrożeń. Istotna jest również temperatura powietrza na zewnątrz akumulatorów.

Utrzymywanie prawidłowej temperatury ogniw jest kluczowe z punktu widzenia wydajności i trwałości praktycznie każdego systemu magazynowania energii. Dlatego monitorowanie i zarządzanie temperaturą ogniw akumulatorowych oraz aktywne równoważenie obiegu chłodzenia i ogrzewania jest niezwykle ważne. Dla właścicieli istotne jest bowiem bezpieczeństwo użytkowania urządzeń i ich niezawodna, możliwie jak najbardziej wydajna praca.

Wpływ zarządzania temperaturą ogniw na żywotność baterii

Ile żyć ma bateria? – to zależy. O tym jak bardzo złożony jest to temat opowiadał jakiś czas temu Artur Koziński z firmy ZPUE. Zaraz po liczbie cykli pracy i wieku akumulatora, znaczący wpływ na wydajność zasilanego urządzenia ma temperatura akumulatora. Jak już wspomnieliśmy, problemy z wysoką temperaturą w akumulatorze występują nie tylko wewnętrznie, ale i na zewnątrz. Co więcej, gdy nieodpowiednia temperatura uszkodzi akumulator, jego pojemność nie może zostać zwrócona.

Akumulatory działają poprawnie tylko w określonych zakresach temperatur, często bardzo wąskich (zależnie od rodzaju akumulatora). Badania wykazały, że przy każdym wzroście temperatury o 8°C szczelny akumulator kwasowo-ołowiowy traci połowę swojego cyklu życia. Chociaż baterie litowo-jonowe mogą działać w szerszym zakresie temperatur w porównaniu do kwasowo-ołowiowych, bardzo wysokie lub niskie temperatury będą miały wpływ także na ich wydajność. Ogniwa akumulatora nie dostarczają odpowiedniej mocy, gdy są zbyt zimne. Z kolei, gdy są zbyt gorące mogą zbyt szybko ulec degradacji, czyli starzeniu się. W skrajnych przypadkach mogą powodować ryzyko pożarów magazynów energii.

Działania zapobiegawcze producentów

Producenci, chcąc zapobiec kosztownym wycofaniom produktów, starają się unikać tego rodzaju problemów. A jeśli one już wystąpią, reagują błyskawicznie aktualizując oprogramowanie lub sprzęt. W związku z tym analiza pracy akumulatorów i zarządzanie temperaturą ogniw akumulatorowych nabiera coraz większego znaczenia. Przede wszystkim ważne jest, aby rozumieć jak dokładnie mierzyć i jak kontrolować temperaturę akumulatorów. Na rynku widzimy, że dla wielu producentów staje się to priorytetem. Są oni świadomi, że w ten sposób można uniknąć większości niepożądanych skutków. Im lepsze jest bowiem zarządzanie termiczne ogniwami akumulatora, tym dłuższa może być ich żywotność i większa pojemność użytkowa.