【Технологија-Кооператива】 Двофазен систем за ладење со потопување за термопластични фиоки за батерии

Термопластични композитни фиоки за батерии стануваат клучна технологија во секторот на нови енергетски возила. Таквите послужавници вклучуваат многу од предностите на термопластичните материјали, вклучувајќи мала тежина, супериорна цврстина, отпорност на корозија, флексибилност на дизајнот и одлични механички својства. Овие својства се од клучно значење за да се обезбеди издржливост и сигурност на фиоките за батерии. Дополнително, системот за ладење во пакет со термопластични батерии игра витална улога во одржувањето на перформансите на батеријата, продолжувањето на нејзиниот животен век и обезбедувањето безбедно работење. Ефективниот систем за управување со топлинска енергија осигурува дека батеријата се одржува во посакуваниот температурен опсег при сите работни услови, со што се зголемува ефикасноста и безбедноста на батеријата.

Како овозможувачка технологија за брзо полнење, Kautex ја демонстрира имплементацијата на двофазно ладење со потопување, каде што влечната ќелија се користи како испарувач во процесот на ладење. Двофазното ладење со потопување постигнува екстремно висока стапка на пренос на топлина од 3400 W/m^2*K додека ја максимизира рамномерноста на температурата во пакетот батерии при оптимална работна температура на батеријата. Како резултат на тоа, системот за управување со топлинска енергија на батеријата може безбедно и трајно да управува со термичките оптоварувања при стапки на полнење над 6C. Перформансите на ладење на двофазното ладење со потопување исто така може успешно да го инхибираат ширењето на топлината во термопластичната композитна обвивка на батеријата, додека воведеното двофазно ладење со потопување ја расфрла топлината во околината до 30°C. Термичкиот циклус е реверзибилен, што овозможува ефикасно загревање на батеријата во ладни амбиентални услови. Имплементацијата на пренос на топлина со врела проток обезбедува постојан висок пренос на топлина без колапс на меурчиња од пареа и последователно оштетување од кавитација.

Во концептот на директно двофазно ладење со потопување на Kautex, течноста е во директен контакт со ќелиите на батеријата во куќиштето на батеријата, што е еквивалентно на испарувач во циклус на разладно средство. Потопувањето на ќелијата го максимизира користењето на површината на ќелијата за пренос на топлина, додека постојаното испарување на течноста, односно фазната промена, обезбедува максимална температурна униформност. Шемата е прикажана на слика 2.

Сл. 2 Принцип на работа на двофазно потопно ладење

Идејата за интегрирање на сите неопходни компоненти за дистрибуција на течности директно во термопластична, непроводлива обвивка од батеријата ветува дека ќе биде одржлив пристап. Кога обвивката на батеријата и фиоката за батерии се направени од ист материјал, тие можат да се заварат заедно за структурна стабилност, притоа елиминирајќи ја потребата од материјали за инкапсулација и поедноставување на процесот на рециклирање.

Студиите покажаа дека двофазниот метод на ладење со потопување со помош на течноста за ладење SF33 покажува супериорни способности за дисипација на топлина во преносот на топлината на батеријата. Овој систем ги одржуваше температурите на батеријата во опсег од 34-35°C при сите тест услови, покажувајќи одлична температурна униформност. течностите за ладење како што е SF33 се компатибилни со повеќето метали, пластика и еластомери и нема да ги оштетат материјалите од куќиштето на термопластичните батерии.

Сл. 3 Експеримент за мерење на пренос на топлина со батериски пакет [1]

Покрај тоа, експерименталната студија спореди различни стратегии за ладење како природна конвекција, принудна конвекција и течно ладење со течноста за ладење SF33, а резултатите покажаа дека двофазниот систем за ладење со потопување е многу ефикасен во одржувањето на температурата на ќелијата на батеријата.
Генерално, двофазниот систем за ладење со потопување обезбедува ефикасно и еднообразно решение за ладење на батериите за електрични возила и други апликации кои бараат складирање на енергија, што помага да се подобри издржливоста и безбедноста на батеријата.