Термопластичные композитные батареи становятся ключевой технологией в новом секторе энергетических транспортных средств. Такие лотки включают в себя многие преимущества термопластичных материалов, включая легкую вес, превосходную прочность, коррозионную стойкость, гибкость конструкции и превосходные механические свойства. Эти свойства имеют решающее значение для обеспечения долговечности и надежности батарей. Кроме того, система охлаждения в термопластичном аккумуляторе играет жизненно важную роль в поддержании производительности батареи, продлении срока службы и обеспечении безопасной работы. Эффективная система теплового управления гарантирует, что аккумулятор поддерживается в желаемом диапазоне температур во всех рабочих условиях, тем самым повышая эффективность и безопасность батареи.
В качестве технологии, способствующей быстрой зарядке, Kautex демонстрирует реализацию двухфазного иммерсионного охлаждения, где тяговая ячейка используется в качестве испарителя в процессе охлаждения. Двухфазное иммерсионное охлаждение достигает чрезвычайно высокой скорости теплопередачи 3400 Вт/м^2*К при максимизации однородности температуры в батарейке при оптимальной рабочей температуре аккумулятора. В результате система теплового управления аккумулятором может безопасно и навсегда управлять тепловыми нагрузками при зарядке выше 6C. Производительность охлаждения двухфазного иммерсионного охлаждения также может успешно ингибировать распространение тепла в рамках термопластичной композитной батареи, тогда как введенное двухфазное иммерсионное охлаждение рассеивает тепло в среде до 30 ° C. Тепловой цикл является обратимым, что позволяет эффективно нагревать аккумулятор в условиях холодного окружающей среды. Реализация теплопередачи с кипящим потоком обеспечивает постоянную высокую теплопередачу без обрушения пузырьков пара и последующего повреждения кавитации.
В прямом двухфазном погружении Kautex в контакте с батареей в корпусе аккумулятора жидкость находится в прямом контакте с батарелью внутри корпуса аккумулятора, что эквивалентно испарителью в цикле хладагента. Погружение ячейки максимизирует использование площади поверхности клеточной поверхности для теплопередачи, в то время как постоянное испарение жидкости, то есть изменение фазы, обеспечивает максимальную однородность температуры. Схема показана на рисунке 2.
Рис. 2 Принцип работы двухфазного погружения
Идея интеграции всех необходимых компонентов для распределения жидкости непосредственно в термопластичную непроводящую оболочку батареи обещает быть устойчивым подходом. Когда оболочка аккумулятора и лоток аккумулятора изготовлены из одного и того же материала, их можно сваривать для стабильности конструкции, устраняя необходимость в инкапсуляционных материалах и упрощая процесс утилизации.
Исследования показали, что двухфазный метод иммерсионного охлаждения с использованием охлаждающей жидкости SF33 демонстрирует превосходные возможности рассеивания тепла при передаче тепла батареи. Эта система сохраняла температуру батареи в диапазоне 34-35 ° C в всех условиях испытаний, демонстрируя превосходную температурную однородность. Охлаждающие жидкости, такие как SF33, совместимы с большинством металлов, пластмасс и эластомеров, и не повредят термопластичные материалы корпуса аккумулятора.
Рис. 3 Эксперимент по измерению теплопередачи аккумулятора [1]
Кроме того, в экспериментальном исследовании сравнивались различные стратегии охлаждения, такие как естественная конвекция, принудительная конвекция и жидкое охлаждение с охлаждающей жидкостью SF33, и результаты показали, что двухфазная система погружения была очень эффективной для поддержания температуры батареи.
В целом, двухфазная система иммерсионного охлаждения обеспечивает эффективное и равномерное решение для охлаждения аккумулятора для электромобилей и других применений, требующих хранения энергии, что помогает повысить долговечность и безопасность батареи.
Время сообщения: 14-2024 октября