في الوقت الذي تتغير فيه تقنية تخزين الطاقة مع مرور كل يوم ، تم تسلل معدات تخزين الطاقة على نطاق واسع في كل ركن من أركان صناعة الطاقة ، من محطات طاقة تخزين الطاقة الضخمة إلى توفير الدعم للطاقة للسيارات الكهربائية ، ثم إلى أن تصبح ضمانًا موثوقًا لمرض طاقة الطوارئ للعائلات. أهميتها بديهية. ومع ذلك ، فإن الزيادة المستمرة في كثافة الطاقة لأنظمة تخزين الطاقة قد جلبت تحديات تبديد الحرارة الحاد. يرتبط تأثير تبديد الحرارة مباشرة بأداء وحياة وسلامة معدات تخزين الطاقة. كواحد من المكونات الأساسية لنظام تبديد الحرارة ، أحواض حرارة تخزين الطاقة أصبحت شل محورًا رئيسيًا للصناعة على اختراق عنق الزجاجة.
تتميز قذيفة حرارة تخزين الطاقة التقليدية بتخزين أوجه قصور واضحة في التصميم الهيكلي. بنيتها الهيكلية بسيطة نسبيًا ، وزعانف تبديد الحرارة ، كمكونات تبديد الحرارة الرئيسية ، تفتقر إلى الاعتبار التفصيلي والتحسين في إعداد الكمية وتخطيط الشكل وتخطيط الترتيب. يجعل هذا التصميم الواسع تدفق الهواء بين زعانف تبديد الحرارة الفقراء ، ومن المستحيل ممارسة كفاءة التخلص من الحرارة ، مما يؤدي بسهولة إلى نقاط ساخنة محلية عندما تعمل حزمة البطارية. أخذ بعض معدات تخزين الطاقة التي تم استخدامها في وقت مبكر كمثال ، فإن التباعد بين زعانف تبديد الحرارة في قشرة الرادياتير كبيرة جدًا. في هذه الحالة ، على الرغم من أن الهواء يواجه مقاومة أقل عند الدوران ويمكن أن يمر بسلاسة بين الزعانف ، فإن منطقة التلامس الفعلية بين الهواء والزعانف محدودة ، وتكون الحرارة التي يحملها كل تدفق هواء ضئيل ، وتقلل كفاءة تبديد الحرارة بشكل عام إلى حد كبير. على العكس من ذلك ، فإن التباعد بين زعانف تبديد الحرارة لبعض الأجهزة الأخرى صغيرة جدًا. عندما يتحرك الهواء في الفجوة بين الزعانف ، يكون من السهل جدًا الحصول على حظر. لا يمكن أن يتدفق الهواء بحرية على طول المسار المتوقع ، ويتم حظر قناة تبديد الحرارة. من الصعب أيضًا تحقيق تبديد حرارة فعال ، مما يجعل مشكلة درجة الحرارة المحلية المرتفعة بشكل مفرط لحزمة البطارية تحدث بشكل متكرر.
في مواجهة أوجه القصور المختلفة في التصميم الهيكلي لمصارف الحرارة التقليدية لتخزين الطاقة ، فإن الباحثين العلميين وممارسي الصناعة يستكشفونه بنشاط ، ويشبه البحث والتطوير وتطوير مواد جديدة شعاعًا من الضوء ، مما يفتح مسارًا جديدًا للتغلب على مشكلة تبديد الحرارة. في مجال المواد المعدنية ، تم إدخال سلسلة من مواد السبائك الجديدة واحدة تلو الأخرى ، حيث حقن قوة دفع قوية في ترقية قذائف أحواض حرارة تخزين الطاقة. من بينها ، مواد سبيكة الألومنيوم التي تحتوي على عناصر تتبع خاصة رائعة بشكل خاص. بالمقارنة مع سبائك الألومنيوم العادية التقليدية ، تم تحسين الموصلية الحرارية لهذا النوع من سبيكة الألمنيوم الجديدة بشكل كبير. أثناء تشغيل معدات تخزين الطاقة ، عندما تولد البطارية الكثير من الحرارة ، يمكن لقشرة المبرد المصنوعة من سبيكة الألومنيوم الجديدة نقل الحرارة داخل البطارية إلى سطح القشرة بسرعة مع الموصلية الحرارية الممتازة ، مما يؤدي إلى تقصير وقت نقل الحرارة بشكل كبير وتكتسب ميزة رابط تبديد الحرارة اللاحق.
بالإضافة إلى الموصلية الحرارية الممتازة ، فإن هذا النوع من مواد السبائك الجديدة لديه أيضًا قوة جيدة ومقاومة للتآكل. في سيناريوهات التطبيق الفعلية ، قد تواجه معدات تخزين الطاقة العديد من الظروف البيئية المعقدة والقاسية. سواء كانت بيئة خارجية مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة العالية ، أو موقع صناعي مع خطر التآكل الكيميائي ، فإن قشرة المبرد المصنوعة من مواد سبيكة جديدة يمكن أن تعتمد على قوتها الهيكلية القوية لمقاومة التأثير المادي المحتمل من العالم الخارجي وضمان سلامة هيكلها. في الوقت نفسه ، تمكن مقاومة التآكل الممتازة قشرة المبرد من العمل بشكل ثابت عند مواجهة المواد المسببة للتآكل ، وتوسيع عمر خدمة قشرة المبرد بشكل فعال وتقليل تكلفة الصيانة وتردد الاستبدال للمعدات.
من تأثير التطبيق الفعلي ، أظهرت غلاف حراري تخزين الطاقة باستخدام مواد سبيكة جديدة مزايا واضحة في العديد من الجوانب. في محطات طاقة تخزين الطاقة الكبيرة ، غالبًا ما تكون قذائف المبرد التقليدية غير قادرة على التغلب على الكمية الكبيرة من الحرارة الناتجة عن الشحن وتفريغ الطاقة العالية ، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في درجات الحرارة في حزمة البطارية ، مما يؤثر على الاستقرار الإجمالي لمحطة تخزين الطاقة. يمكن أن تتحكم محطات الطاقة في تخزين الطاقة التي تستخدم قذائف مواد سبيكة جديدة بشكل فعال في درجة حرارة حزمة البطارية والحفاظ عليها ضمن نطاق مستقر نسبيًا. وفقًا لبيانات البحث ذات الصلة ، في ظل نفس ظروف التشغيل عالية التحميل ، يكون متوسط درجة حرارة حزمة بطارية محطات تخزين الطاقة باستخدام قذائف المبرد من سبائك جديدة أقل من 5 ℃ - 8 ℃ من محطات الطاقة التي تستخدم الأصداف التقليدية. يلعب تخفيض درجة الحرارة هذا دورًا حيويًا في تحسين كفاءة الشحن والتفريغ للبطارية وتمديد عمر البطارية.
في مجال السيارات الكهربائية ، يؤثر أداء قذيفة حرارة تخزين الطاقة على نطاق السيارة وسلامته بشكل مباشر. أثناء عملية القيادة للسيارات الكهربائية ، تقوم البطارية باستمرار بتفريغ وتولد الحرارة. إذا لم يتم تبديد الحرارة في الوقت المناسب ، فلن تقلل فقط من كفاءة تحويل الطاقة للبطارية ، ولكنها قد تسبب أيضًا مخاطر السلامة. يمكن أن تبدد غلاف المبرد المصنوع من مواد سبيكة جديدة بسرعة حرارة البطارية ، مما يضمن أن البطارية تعمل في درجة حرارة مناسبة ، وبالتالي تحسين استقرار أداء البطارية. وفقًا للاختبارات التجريبية ، بعد أن كانت سيارة كهربائية مزودة بقذيفة مشعاة جديدة تقود بشكل مستمر بسرعة عالية مقابل 100 كيلومتر ، تكون درجة حرارة البطارية أقل بحوالي 10 درجة مئوية من سيارة السيارة التي تستخدم قشرة الرادياتير التقليدية ، وتم تحسين نطاق الإبحار بنسبة 5 ٪ - 8 ٪.
فيما يتعلق بأنظمة تخزين الطاقة المنزلية ، فإن مزايا قذيفة حرارة حرارة تخزين الطاقة الجديدة مهمة أيضًا. عادة ما يتم تثبيت معدات تخزين الطاقة المنزلية في الداخل ، وتكون سلامة واستقرار المعدات مرتفعة للغاية. تضمن المقاومة العالية للقوة والتآكل للمواد الجديدة للسبائك ألا تتلف قشرة المبرد بسبب العوامل البيئية أثناء الاستخدام على المدى الطويل ، وتجنب مخاطر السلامة المحتملة. في الوقت نفسه ، يمكن لأداء تبديد الحرارة الفعال أن يضمن أن معدات تخزين الطاقة المنزلية تحافظ دائمًا على حالة عمل مستقرة عند توفير الطاقة للمنزل ، مما يوفر حماية موثوقة للاستخدام الكهربائي في المنزل.
