👉공기 냉각은 배터리 팩 표면에 공기를 통과시켜 열을 발산하고 배터리 열 폭주를 방지하는 방법입니다. 예를 들어 일본의 프리우스 및 인사이트와 같은 마일드 하이브리드 자동차는 직렬 및 병렬 환기 방식을 모두 사용하여 트랙션 배터리 표면의 열을 제거합니다.

파워 배터리용 공기 기반 열 관리 시스템은 비용 효율적이고 비교적 간단하며 구현 난이도가 낮지만, 배터리 수, 제한된 배치 공간, 높은 전력 사용량, 열악한 작동 조건(등반 또는 제동 등), 오용(과충전, 과방전, 과열, 과전류 등)이 있는 시나리오에서 파워 배터리의 방열 요구 사항을 충족하는 데 어려움을 겪습니다.

👉히트 파이프 열 전달 - 이 방식은 배터리 열 폭주를 방지하는 데도 사용됩니다. 히트 파이프는 효율적인 열 전달 구성 요소로서 두 물체 간에 열 에너지를 빠르고 효과적으로 전달할 수 있습니다. 전기 자동차의 열 관리 시스템에서 국내외 많은 연구자들이 히트 파이프를 전력 배터리 열 방출을 위한 열 전달 부품으로 적용했습니다. 기존의 강제 대류 냉각 시스템과 비교하여 히트 파이프를 통합한 방열 시스템은 파워 배터리를 정상 작동 온도 범위 내에서 유지할 뿐만 아니라 강제 냉각 시스템으로는 달성할 수 없는 개별 배터리 셀 간의 균일한 온도 분포를 보장합니다. 하지만 히트 파이프는 무게와 부피가 크고 열 전달에 한계가 있다는 단점이 있습니다.

👉공기 냉각 기술과 히트 파이프 공간의 한계로 인해 냉각을 위해 액체 매체를 사용하는 전력 배터리 열 관리 기술이 배터리 시스템에 적용되기 시작했습니다. 액체 매체와 강제 대류를 사용하는 전력 배터리 열 관리 시스템은 펌프, 액체 냉각 채널, 밸브 등의 장치 또는 부품을 사용하여 액체 매체를 배터리 표면으로 운반합니다. 액체 매체 흐름 열전달 기술을 사용하여 파워 배터리를 가열하거나 냉각하여 파워 배터리가 이상적인 온도 범위 내에서 작동하도록 합니다.

액체 냉각 기술은 공냉식에 비해 배터리의 온도를 더 균일하게 제어하지만 액체 냉각 시스템은 더 복잡하고 추가 에너지 소비가 필요하며 누수가 발생하기 쉬워 배터리 단락을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, Tesla는 사문석 튜브 원통형 배터리 주위에 액체 냉각 시스템을 형성하기 위해 보온재를 부착합니다. 냉각 유체는 50% 물과 50% 에틸렌 글리콜로 구성되며 온도 차이는 2% 이내로 제어할 수 있습니다. 공간을 더욱 절약하고 효율성을 개선하기 위해, 액체 냉각 인클로저 도 시장에서 입지를 다지기 시작했습니다(상용차와 에너지 저장 컨테이너에도 널리 사용됨).

또한 상변화 물질(PCM) 열교환 시스템은 상변화 물질을 열전달 매체로 사용하여 상변화 반응 중에 배터리 열을 흡수(또는 방출)하는 능력을 활용합니다. 이 냉각 기술은 우수한 온도 제어와 균일한 온도 분포를 제공하지만 재료 비용으로 인해 비용이 많이 듭니다. 일부 연구자들은 재료의 한계를 해결하기 위해 얇은 알루미늄 시트, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브 등과 같은 금속 첨가제를 PCM에 도입하여 열 전도성을 향상시켰습니다.