Thermoplastische Verbundbatterienschalen werden zu einer Schlüsseltechnologie im neuen Energienfahrzeugsektor. Solche Tabletts enthalten viele der Vorteile von thermoplastischen Materialien, einschließlich leichtem Gewicht, überlegener Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Konstruktionsflexibilität und hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften sind entscheidend, um die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Batterieschalen sicherzustellen. Darüber hinaus spielt das Kühlsystem in einem thermoplastischen Akku eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Leistung der Batterie, der Verlängerung der Lebensdauer und der Gewährleistung eines sicheren Betriebs. Ein effektives thermisches Managementsystem stellt sicher, dass die Batterie unter allen Betriebsbedingungen innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs gehalten wird, wodurch die Batterieeffizienz und -sicherheit erhöht wird.
Als Aktivierungstechnologie für schnelles Laden zeigt Kautex die Implementierung der Zwei-Phasen-Immersionskühlung, wobei die Traktionszelle als Verdampfer im Kühlprozess verwendet wird. Zwei-Phasen-Eintauchkühlung erreicht eine extrem hohe Wärmeübertragungsrate von 3400 W/m^2*K, während die Temperaturgleichmäßigkeit innerhalb des Akkus bei optimaler Batteriebetriebstemperatur maximiert wird. Infolgedessen kann das Thermalmanagementsystem der Batterie sicher und dauerhaft thermische Lasten bei Ladequoten über 6 ° C verwalten. Die Kühlleistung der Zweiphasen-Eintauchkühlung kann auch erfolgreich die Wärmeausbreitung innerhalb der thermoplastischen Verbundbatteriehülle hemmen, während die eingeführte Zweiphasen-Eintauchkühlung Wärme in die Umgebung bis zu 30 ° C auflöst. Der thermische Zyklus ist reversibel und ermöglicht eine effiziente Erwärmung der Batterie bei kalten Umgebungsbedingungen. Die Implementierung der Strömungswärmeübertragung sorgt dafür, dass eine konstante hohe Wärmeübertragung ohne Zusammenbruch des Dampfblasen und anschließenden Kavitationsschäden ist.
Im direkten Zweiphasen-Immersion-Kühlkonzept von Kautex steht die Flüssigkeit in direktem Kontakt mit den Batteriezellen innerhalb des Batteriegehäuses, was einem Verdampfer in einem Kältemittelzyklus entspricht. Das Eintauchen von Zellen maximiert die Verwendung der Zelloberfläche für die Wärmeübertragung, während die konstante Verdunstung der Flüssigkeit, dh Phasenwechsel, maximale Temperaturgleichmäßigkeit gewährleistet. Der Schema ist in Abbildung 2 dargestellt.
Abb. 2 Operationsprinzip der Zweiphasen-Eintauchkühlung
Die Idee, alle notwendigen Komponenten für die Flüssigkeitsverteilung direkt in eine thermoplastische, nicht leitende Batterieschale zu integrieren, verspricht einen nachhaltigen Ansatz. Wenn die Batterieschale und die Batterieschale aus demselben Material bestehen, können sie zur strukturellen Stabilität zusammengeschweißt werden, während sie die Notwendigkeit von Einkapselungsmaterialien beseitigen und den Recyclingprozess vereinfachen.
Studien haben gezeigt, dass eine Zwei-Phasen-Immersionskühlmethode unter Verwendung von SF33-Kühlmittel überlegene Funktionen für die Wärmeableitungen bei der Übertragung von Batteriewärme zeigt. Dieses System hielt die Batteriestemperaturen im Bereich von 34 bis 35 ° C unter allen Testbedingungen, was eine ausgezeichnete Temperaturgleichmäßigkeit aufwies. Kühlmittel wie SF33 sind mit den meisten Metallen, Kunststoffen und Elastomeren kompatibel und beschädigen die Materialien der thermoplastischen Batterie nicht.
Abb. 3 Batteriepack -Wärmeübertragungsmessungsexperiment [1]
Darüber hinaus verglichen die experimentelle Studie verschiedene Kühlstrategien wie natürliche Konvektionen, erzwungene Konvektion und Flüssigkühlung mit SF33-Kühlmittel, und die Ergebnisse zeigten, dass das Zweiphasen-Immersionskühlsystem bei der Aufrechterhaltung der Batterietemperatur sehr effektiv war.
Insgesamt bietet das Zwei-Phasen-Immersionskühlsystem eine effiziente und gleichmäßige Batteriekühlungslösung für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen, die Energiespeicher benötigen, was zur Verbesserung der Batteriedauer und der Sicherheit beiträgt.
Postzeit: Okt-14-2024