【Teknologikooperativt】 Tofaset nedsænkningskølingssystem til termoplastiske batteribakker

Termoplastiske sammensatte batteribakker bliver en nøgleteknologi inden for den nye energikøretøjssektor. Sådanne bakker indeholder mange af fordelene ved termoplastiske materialer, herunder let vægt, overlegen styrke, korrosionsbestandighed, designfleksibilitet og fremragende mekaniske egenskaber. Disse egenskaber er kritiske for at sikre batteribakkernes holdbarhed og pålidelighed. Derudover spiller kølesystemet i en termoplastisk batteripakke en vigtig rolle i at bevare batteriets ydelse, udvide sit levetid og sikre sikker drift. Et effektivt termisk styringssystem sikrer, at batteriet opretholdes inden for det ønskede temperaturområde under alle driftsbetingelser og derved øger batterieffektiviteten og sikkerhed.

Som en aktiverende teknologi til hurtig opladning demonstrerer Kautex implementeringen af ​​to-fase nedsænkningskøling, hvor trækkraftcellen bruges som en fordamper i kølingsprocessen. To-fase nedsænkningskøling opnår en ekstremt høj varmeoverførselshastighed på 3400 W/M^2*K, mens den maksimerer temperaturuniformitet i batteripakken ved den optimale batteritemperatur. Som et resultat kan batteriets termiske styringssystem sikkert og permanent håndtere termiske belastninger ved opladningshastigheder over 6C. Køleydelsen af ​​to-fase nedsænkningskøling kan også med succes hæmme varmeformering inden for den termoplastiske sammensatte batteri-skal, mens den indførte to-fase-nedsænkningskøling spreder varme i miljøet op til 30 ° C. Den termiske cyklus er reversibel, hvilket tillader effektiv opvarmning af batteriet under kolde omgivelsesforhold. Implementeringen af ​​flowkogende varmeoverførsel sikrer konstant høj varmeoverførsel uden dampboble -sammenbrud og efterfølgende kavitationskader.

I Kautex's direkte to-fase nedsænkningskølingskoncept er væsken i direkte kontakt med battericellerne inde i batteriets hus, hvilket svarer til en fordamper i en kølemiddelcyklus. Celle nedsænkning maksimerer brugen af ​​celleoverfladearealet til varmeoverførsel, mens konstant fordampning af væsken, dvs. faseændring, sikrer maksimal temperaturuniformitet. Skematisk er vist i figur 2.

Fig. 2 Princip om drift af to-fase nedsænkningskøling

Ideen om at integrere alle de nødvendige komponenter til væskefordeling direkte i en termoplastisk, ikke-ledende batteri-skall lover at være en bæredygtig tilgang. Når batteriskallen og batteribakken er lavet af det samme materiale, kan de svejses sammen for strukturel stabilitet, mens de eliminerer behovet for indkapslingsmaterialer og forenkler genvindingsprocessen.

Undersøgelser har vist, at en to-fase nedsænkningskølingsmetode ved anvendelse af SF33-kølevæske demonstrerer overlegne varmeafledningsevne ved overførsel af batterivarme. Dette system opretholdt batteritemperaturer i området 34-35 ° C under alle testbetingelser, hvilket demonstrerede fremragende temperaturuniformitet. Kølemidler såsom SF33 er kompatible med de fleste metaller, plast og elastomerer og vil ikke skade termoplastiske batteri -taske materialer.

Fig. 3 Batteripakke Varmeoverførselsmålingseksperiment [1]

Derudover sammenlignede den eksperimentelle undersøgelse forskellige kølestrategier, såsom naturlig konvektion, tvungen konvektion og væskekøling med SF33-kølevæske, og resultaterne viste, at det to-fase-nedsænkningskølesystem var meget effektivt til at opretholde batteriets celletemperatur.
Generelt giver det to-fase-nedsænkningskølesystem en effektiv og ensartet batteri-køleopløsning til elektriske køretøjer og andre applikationer, der kræver energilagring, hvilket hjælper med at forbedre batteriets holdbarhed og sikkerhed.