Les plateaux de batterie composite thermoplastique deviennent une technologie clé dans le nouveau secteur des véhicules énergétiques. Ces plateaux intègrent de nombreux avantages des matériaux thermoplastiques, notamment un poids léger, une résistance supérieure, une résistance à la corrosion, une flexibilité de conception et d'excellentes propriétés mécaniques. Ces propriétés sont essentielles pour assurer la durabilité et la fiabilité des plateaux de batterie. De plus, le système de refroidissement d'une batterie thermoplastique joue un rôle vital dans le maintien des performances de la batterie, l'extension de sa durée de vie et l'assurance sûre. Un système de gestion thermique efficace garantit que la batterie est maintenue dans la plage de température souhaitée dans toutes les conditions de fonctionnement, augmentant ainsi l'efficacité et la sécurité de la batterie.
En tant que technologie habilitante pour la charge rapide, Kautex démontre la mise en œuvre d'un refroidissement en immersion en deux phases, où la cellule de traction est utilisée comme évaporateur dans le processus de refroidissement. Le refroidissement à immersion en deux phases atteint un taux de transfert de chaleur extrêmement élevé de 3400 W / m ^ 2 * K tout en maximisant l'uniformité de la température dans la batterie à la température de fonctionnement de la batterie optimale. En conséquence, le système de gestion thermique de la batterie peut gérer en toute sécurité et en permanence les charges thermiques à des taux de charge supérieures à 6 ° C. Les performances de refroidissement du refroidissement à immersion en deux phases peuvent également inhiber avec succès la propagation de la chaleur dans la coquille de batterie composite thermoplastique, tandis que le refroidissement introduit en immersion biphasé se dissipe la chaleur dans l'environnement jusqu'à 30 ° C. Le cycle thermique est réversible, permettant un chauffage efficace de la batterie dans des conditions ambiantes froides. La mise en œuvre du transfert de chaleur à l'écoulement assure un transfert constant de chaleur élevé sans effondrement de la bulle de vapeur et des dommages à la cavitation ultérieurs.
Dans le concept de refroidissement à immersion en deux phases direct de Kautex, le fluide est en contact direct avec les cellules de la batterie à l'intérieur du boîtier de la batterie, ce qui équivaut à un évaporateur dans un cycle de réfrigérant. L'immersion cellulaire maximise l'utilisation de la surface cellulaire pour le transfert de chaleur, tandis que l'évaporation constante du fluide, c'est-à-dire un changement de phase, assure une uniformité maximale de température. Le schéma est illustré à la figure 2.
Fig. 2 Principe de fonctionnement du refroidissement à immersion en deux
L'idée d'intégrer tous les composants nécessaires à la distribution des fluides directement dans une coquille de batterie thermoplastique et non conductive promet d'être une approche durable. Lorsque la coque de la batterie et le plateau de batterie sont fabriqués du même matériau, ils peuvent être soudés ensemble pour la stabilité structurelle tout en éliminant le besoin de matériaux d'encapsulation et en simplifiant le processus de recyclage.
Des études ont montré qu'une méthode de refroidissement en immersion en deux phases utilisant le liquide de refroidissement SF33 présente des capacités de dissipation de chaleur supérieures dans le transfert de la chaleur de la batterie. Ce système a maintenu les températures de la batterie dans la plage de 34-35 ° C dans toutes les conditions d'essai, démontrant une excellente uniformité de température. Les liquides de refroidissement tels que SF33 sont compatibles avec la plupart des métaux, des plastiques et des élastomères, et n'endommagent pas les matériaux de cas de batterie thermoplastique.
Fig. 3 Expérience de mesure du transfert de chaleur de la batterie [1]
De plus, l'étude expérimentale a comparé différentes stratégies de refroidissement telles que la convection naturelle, la convection forcée et le refroidissement liquide avec le liquide de refroidissement SF33, et les résultats ont montré que le système de refroidissement à immersion biphasé était très efficace pour maintenir la température des cellules de la batterie.
Dans l'ensemble, le système de refroidissement en immersion en deux phases fournit une solution de refroidissement de batterie efficace et uniforme pour les véhicules électriques et d'autres applications nécessitant un stockage d'énergie, ce qui contribue à améliorer la durabilité et la sécurité de la batterie.
Heure du poste: 14 octobre 2024