Tăvile pentru baterii din compozit termoplastic devin o tehnologie cheie în sectorul vehiculelor cu energie nouă. Astfel de tăvi încorporează multe dintre avantajele materialelor termoplastice, inclusiv greutatea ușoară, rezistența superioară, rezistența la coroziune, flexibilitatea designului și proprietățile mecanice excelente. Aceste proprietăți sunt esențiale pentru a asigura durabilitatea și fiabilitatea tăvilor bateriei. În plus, sistemul de răcire dintr-un pachet de baterii termoplastice joacă un rol vital în menținerea performanței bateriei, prelungirea duratei acesteia și asigurarea funcționării în siguranță. Un sistem eficient de management termic asigură menținerea bateriei în intervalul de temperatură dorit în toate condițiile de funcționare, crescând astfel eficiența și siguranța bateriei.
Ca tehnologie care permite încărcarea rapidă, Kautex demonstrează implementarea răcirii prin imersie în două faze, în care celula de tracțiune este utilizată ca evaporator în procesul de răcire. Răcirea prin imersie în două faze realizează o rată de transfer de căldură extrem de ridicată de 3400 W/m^2*K, maximizând în același timp uniformitatea temperaturii în cadrul acumulatorului la temperatura optimă de funcționare a bateriei. Ca rezultat, sistemul de management termic al bateriei poate gestiona în siguranță și permanent sarcinile termice la rate de încărcare de peste 6C. Performanța de răcire a răcirii cu imersie în două faze poate, de asemenea, să inhibe cu succes propagarea căldurii în carcasa bateriei din compozit termoplastic, în timp ce răcirea prin imersie în două faze introdusă disipează căldura în mediu până la 30°C. Ciclul termic este reversibil, permițând încălzirea eficientă a bateriei în condiții de mediu rece. Implementarea transferului de căldură prin fierbere în flux asigură un transfer constant de căldură ridicat, fără colapsul bulelor de vapori și deteriorarea ulterioară a cavitației.
În conceptul Kautex de răcire directă prin imersie în două faze, fluidul este în contact direct cu celulele bateriei din interiorul carcasei bateriei, ceea ce este echivalent cu un evaporator într-un ciclu de refrigerare. Imersia celulei maximizează utilizarea suprafeței celulei pentru transferul de căldură, în timp ce evaporarea constantă a fluidului, adică schimbarea de fază, asigură uniformitatea maximă a temperaturii. Schema este prezentată în figura 2.
Fig. 2 Principiul de funcționare a răcirii prin imersie în două faze
Ideea de a integra toate componentele necesare pentru distribuția fluidului direct într-o carcasă de baterie termoplastică, neconductivă, promite a fi o abordare durabilă. Când carcasa bateriei și tava bateriei sunt realizate din același material, ele pot fi sudate împreună pentru stabilitate structurală, eliminând în același timp nevoia de materiale de încapsulare și simplificând procesul de reciclare.
Studiile au arătat că o metodă de răcire prin imersie în două faze care utilizează lichidul de răcire SF33 demonstrează capacități superioare de disipare a căldurii în transferul căldurii bateriei. Acest sistem a menținut temperaturile bateriei în intervalul 34-35°C în toate condițiile de testare, demonstrând o uniformitate excelentă a temperaturii. Lichidanții de răcire precum SF33 sunt compatibili cu majoritatea metalelor, materialelor plastice și elastomerilor și nu vor deteriora materialele termoplastice ale carcasei bateriilor.
Fig. 3 Experiment de măsurare a transferului de căldură a acumulatorului [1]
În plus, studiul experimental a comparat diferite strategii de răcire, cum ar fi convecția naturală, convecția forțată și răcirea lichidă cu lichid de răcire SF33, iar rezultatele au arătat că sistemul de răcire cu imersie în două faze a fost foarte eficient în menținerea temperaturii celulei bateriei.
În general, sistemul de răcire cu imersiune în două faze oferă o soluție eficientă și uniformă de răcire a bateriei pentru vehiculele electrice și alte aplicații care necesită stocare de energie, ceea ce ajută la îmbunătățirea durabilității și siguranței bateriei.
Ora postării: Oct-14-2024