Termoplastisista komposiittiakkukoteloista on tulossa keskeinen teknologia uusien energiaajoneuvojen alalla. Tällaisissa tarjottimissa on monia termoplastisten materiaalien etuja, mukaan lukien kevyt paino, erinomainen lujuus, korroosionkestävyys, suunnittelun joustavuus ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä akkulokeroiden kestävyyden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Lisäksi termoplastisen akun jäähdytysjärjestelmällä on tärkeä rooli akun suorituskyvyn ylläpitämisessä, sen käyttöiän pidentämisessä ja turvallisen toiminnan takaamisessa. Tehokas lämmönhallintajärjestelmä varmistaa, että akku pysyy halutulla lämpötila-alueella kaikissa käyttöolosuhteissa, mikä lisää akun tehokkuutta ja turvallisuutta.
Pikalatauksen mahdollistavana teknologiana Kautex esittelee kaksivaiheisen uppojäähdytyksen toteutuksen, jossa vetokennoa käytetään höyrystimenä jäähdytysprosessissa. Kaksivaiheisella uppojäähdytyksellä saavutetaan erittäin korkea lämmönsiirtonopeus, 3400 W/m^2*K, ja samalla maksimoidaan lämpötilan tasaisuus akun sisällä optimaalisessa akun käyttölämpötilassa. Tuloksena akun lämmönhallintajärjestelmä pystyy hallitsemaan lämpökuormia turvallisesti ja pysyvästi yli 6 C:n latausnopeuksilla. Kaksivaiheisen upotusjäähdytyksen jäähdytysteho voi myös onnistuneesti estää lämmön etenemisen kestomuovikomposiittiakkukuoressa, kun taas käyttöön otettu kaksivaiheinen uppojäähdytys haihduttaa lämpöä ympäristöön jopa 30 °C:een asti. Lämpökierto on käännettävä, mikä mahdollistaa akun tehokkaan lämmityksen kylmissä olosuhteissa. Virtauskiehuvan lämmönsiirron toteutus varmistaa jatkuvan korkean lämmönsiirron ilman höyrykuplien romahtamista ja sitä seuraavaa kavitaatiovauriota.
Kautexin suorassa kaksivaiheisessa uppojäähdytyskonseptissa neste on suorassa kosketuksessa akkukotelon sisällä olevien akkukennojen kanssa, mikä vastaa höyrystintä kylmäainekierrossa. Kennon upotus maksimoi kennon pinta-alan käytön lämmönsiirtoon, kun taas nesteen jatkuva haihtuminen eli faasinmuutos varmistaa maksimaalisen lämpötilan tasaisuuden. Kaavakuva on esitetty kuvassa 2.
Kuva 2 Kaksivaiheisen uppojäähdytyksen toimintaperiaate
Ajatus integroida kaikki nesteen jakeluun tarvittavat komponentit suoraan termoplastiseen, johtamattomaan akkukuoreen lupaa olla kestävä lähestymistapa. Kun akun kuori ja akkupesä on valmistettu samasta materiaalista, ne voidaan hitsata yhteen rakenteellisen vakauden saavuttamiseksi, jolloin kapselointimateriaalien tarve eliminoituu ja kierrätysprosessi yksinkertaistuu.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että kaksivaiheinen upotusjäähdytysmenetelmä, jossa käytetään SF33-jäähdytysnestettä, osoittaa erinomaiset lämmönpoistoominaisuudet akun lämmön siirtämisessä. Tämä järjestelmä piti akun lämpötilan 34-35 °C:ssa kaikissa testiolosuhteissa, mikä osoittaa erinomaisen lämpötilan tasaisuuden. jäähdytysnesteet, kuten SF33, ovat yhteensopivia useimpien metallien, muovien ja elastomeerien kanssa eivätkä vahingoita kestomuovia akkukotelon materiaaleja.
Kuva 3 Akun lämmönsiirron mittauskoe [1]
Lisäksi kokeellisessa tutkimuksessa verrattiin erilaisia jäähdytysstrategioita, kuten luonnollista konvektiota, pakotettua konvektiota ja nestejäähdytystä SF33-jäähdytysnesteellä, ja tulokset osoittivat, että kaksivaiheinen uppojäähdytysjärjestelmä oli erittäin tehokas akkukennon lämpötilan ylläpitämisessä.
Kaiken kaikkiaan kaksivaiheinen uppojäähdytysjärjestelmä tarjoaa tehokkaan ja yhtenäisen akun jäähdytysratkaisun sähköajoneuvoihin ja muihin energian varastointia vaativiin sovelluksiin, mikä auttaa parantamaan akun kestävyyttä ja turvallisuutta.
Postitusaika: 14.10.2024