Termoplastické kompozitné zásobníky batérie sa stávajú kľúčovou technológiou v novom sektore energetických vozidiel. Takéto podnosy zahŕňajú mnoho výhod termoplastických materiálov vrátane ľahkej hmotnosti, vynikajúcej pevnosti, odolnosti proti korózii, flexibility konštrukcie a vynikajúcich mechanických vlastností. Tieto vlastnosti sú rozhodujúce pre zabezpečenie trvanlivosti a spoľahlivosti podnosov batérií. Chladiaci systém v termoplastickom batérii navyše zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní výkonu batérie, predĺžení jej životnosti a zabezpečovaní bezpečnej prevádzky. Efektívny systém tepelného riadenia zaisťuje, že batéria je udržiavaná v požadovanom teplotnom rozsahu za všetkých prevádzkových podmienok, čím sa zvyšuje účinnosť a bezpečnosť batérie.
Ako technológia povolenej pre rýchle nabíjanie, KAUTEX demonštruje implementáciu dvojfázového ponorenia chladenia, kde sa trakčná bunka používa ako výparník v procese chladenia. Dvojfázové ponorenie chladenia dosahuje extrémne vysokú rýchlosť prenosu tepla 3400 W/m^2*K, pričom maximalizuje rovnomernosť teploty v batérii pri optimálnej prevádzkovej teplote batérie. Výsledkom je, že systém tepelnej správy batérií môže bezpečne a trvalo spravovať tepelné zaťaženie pri nabíjajúcich sadzbách nad 6 ° C. Chladiaci výkon dvojfázového ponorenia ochladzovania môže tiež úspešne inhibovať šírenie tepla v termoplastickom kompozitnom plášti batérie, zatiaľ čo zavedené dvojfázové ponorenie chladenia rozptyľuje teplo do prostredia do 30 ° C. Tepelný cyklus je reverzibilný, čo umožňuje účinné zahrievanie batérie v chladných okolitých podmienkach. Implementácia prenosu tepla vriaceho prietoku zaisťuje konštantný vysoký prenos tepla bez kolapsu bublín pary a následného poškodenia kavitácie.
V priamom dvojfázovom koncepte chladenia v oblasti dvojfázového ponorenia spoločnosti KAUTEX je tekutina v priamom kontakte s batériovými bunkami vo vnútri krytu batérie, čo je ekvivalentné výparníkovi v cykle chladiva. Ponorenie buniek maximalizuje použitie plochy bunkového povrchu na prenos tepla, zatiaľ čo konštantné odparovanie tekutiny, t. Schéma je znázornená na obrázku 2.
Obr. 2 Princíp prevádzky dvojfázového ponorenia chladenia
Myšlienka integrácie všetkých potrebných komponentov na distribúciu tekutín priamo do termoplastických, nevodivých škrupín batérie sľubuje, že bude udržateľným prístupom. Ak sú batéria a batéria vyrábané z toho istého materiálu, môžu sa zvárať spolu pre štrukturálnu stabilitu a zároveň eliminovať potrebu enkapsulačných materiálov a zjednodušiť proces recyklácie.
Štúdie ukázali, že dvojfázová metóda chladenia ponorenia s použitím chladiacej kvapaliny SF33 vykazuje vynikajúce možnosti rozptylu tepla pri prenose tepla batérie. Tento systém udržiaval teploty batérie v rozsahu 34-35 ° C za všetkých testovacích podmienok, čo demonštruje vynikajúcu teplotnú jednotnosť. Chladivá, ako je SF33, sú kompatibilné s väčšinou kovov, plastov a elastomérov a nepoškodzujú termoplastické materiály na batérie.
Obr. 3 Experiment na meranie prenosu tepla batérie [1]
Experimentálna štúdia navyše porovnávala rôzne stratégie chladenia, ako je prírodná konvekcia, nútená konvekcia a chladenie tekutiny s chladiacou kvapalinou SF33, a výsledky ukázali, že dvojfázový systém chladenia ponorenia bol veľmi účinný pri udržiavaní teploty bunkovej batérie.
Celkovo dvojfázový systém chladenia ponorenia poskytuje efektívne a rovnomerné riešenie chladenia batérie pre elektrické vozidlá a ďalšie aplikácie vyžadujúce skladovanie energie, čo pomáha zlepšovať trvanlivosť a bezpečnosť batérie.
Čas príspevku: október 14-2024