Termoplastické kompozitní přihrádky na baterie se stávají klíčovou technologií v sektoru nových energetických vozidel. Takové podnosy zahrnují mnoho výhod termoplastických materiálů, včetně nízké hmotnosti, vynikající pevnosti, odolnosti proti korozi, konstrukční pružnosti a vynikajících mechanických vlastností. Tyto vlastnosti jsou rozhodující pro zajištění odolnosti a spolehlivosti bateriových zásobníků. Kromě toho hraje chladicí systém v termoplastické baterii zásadní roli při zachování výkonu baterie, prodloužení její životnosti a zajištění bezpečného provozu. Účinný systém tepelného managementu zajišťuje udržování baterie v požadovaném teplotním rozsahu za všech provozních podmínek, čímž se zvyšuje účinnost a bezpečnost baterie.
Jako technologii umožňující rychlé nabíjení předvádí Kautex implementaci dvoufázového ponorného chlazení, kde se trakční článek používá jako výparník v procesu chlazení. Dvoufázové ponorné chlazení dosahuje extrémně vysoké rychlosti přenosu tepla 3400 W/m^2*K při maximalizaci rovnoměrnosti teploty v rámci akumulátoru při optimální provozní teplotě akumulátoru. Výsledkem je, že systém řízení teploty baterie může bezpečně a trvale řídit tepelné zatížení při nabíjecích rychlostech nad 6 °C. Chladicí výkon dvoufázového ponorného chlazení může také úspěšně bránit šíření tepla v plášti baterie z termoplastického kompozitu, zatímco zavedené dvoufázové ponorné chlazení odvádí teplo do okolí až do 30 °C. Tepelný cyklus je reverzibilní, což umožňuje účinné zahřívání baterie v chladných okolních podmínkách. Implementace průtokového přenosu tepla varem zajišťuje konstantní vysoký přenos tepla bez kolapsu bublin páry a následného poškození kavitací.
V konceptu přímého dvoufázového ponorného chlazení společnosti Kautex je kapalina v přímém kontaktu s články baterie uvnitř pouzdra baterie, což je ekvivalentní výparníku v chladicím cyklu. Ponoření článku maximalizuje využití plochy povrchu článku pro přenos tepla, zatímco konstantní odpařování tekutiny, tj. změna fáze, zajišťuje maximální rovnoměrnost teploty. Schéma je znázorněno na obrázku 2.
Obr. 2 Princip činnosti dvoufázového ponorného chlazení
Myšlenka integrovat všechny potřebné komponenty pro distribuci kapalin přímo do termoplastického nevodivého pláště baterie slibuje udržitelný přístup. Když jsou pouzdro baterie a přihrádka na baterie vyrobeny ze stejného materiálu, lze je svařit dohromady, aby byla zajištěna strukturální stabilita a zároveň eliminována potřeba zapouzdřovacích materiálů a zjednodušil se proces recyklace.
Studie ukázaly, že dvoufázová metoda ponorného chlazení využívající chladicí kapalinu SF33 prokazuje vynikající schopnosti odvodu tepla při přenosu tepla z baterie. Tento systém udržoval teplotu baterie v rozsahu 34-35°C za všech testovacích podmínek, což prokázalo vynikající rovnoměrnost teploty. chladicí kapaliny, jako je SF33, jsou kompatibilní s většinou kovů, plastů a elastomerů a nepoškodí materiály termoplastického pouzdra baterie.
3 Experiment s měřením přenosu tepla na akumulátoru [1] Obr.
Kromě toho experimentální studie porovnávala různé strategie chlazení, jako je přirozená konvekce, nucená konvekce a chlazení kapalinou s chladicí kapalinou SF33, a výsledky ukázaly, že dvoufázový ponorný chladicí systém byl velmi účinný při udržování teploty bateriových článků.
Celkově dvoufázový ponorný chladicí systém poskytuje účinné a jednotné řešení chlazení baterie pro elektrická vozidla a další aplikace vyžadující skladování energie, což pomáhá zlepšit životnost a bezpečnost baterie.
Čas odeslání: 14. října 2024