Termoplastické kompozitné batériové vaničky sa stávajú kľúčovou technológiou v sektore nových energetických vozidiel. Takéto podnosy zahŕňajú mnohé z výhod termoplastických materiálov, vrátane nízkej hmotnosti, vynikajúcej pevnosti, odolnosti proti korózii, konštrukčnej pružnosti a vynikajúcich mechanických vlastností. Tieto vlastnosti sú rozhodujúce pre zabezpečenie odolnosti a spoľahlivosti zásobníkov batérií. Okrem toho chladiaci systém v termoplastickej batériovej jednotke zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní výkonu batérie, predlžovaní jej životnosti a zabezpečovaní bezpečnej prevádzky. Efektívny systém riadenia teploty zaisťuje udržiavanie batérie v požadovanom teplotnom rozsahu za všetkých prevádzkových podmienok, čím sa zvyšuje účinnosť a bezpečnosť batérie.
Ako technológiu umožňujúcu rýchle nabíjanie demonštruje Kautex implementáciu dvojfázového ponorného chladenia, kde sa trakčný článok používa ako výparník v procese chladenia. Dvojfázové ponorné chladenie dosahuje extrémne vysokú rýchlosť prenosu tepla 3400 W/m^2*K a zároveň maximalizuje rovnomernosť teploty v rámci batérie pri optimálnej prevádzkovej teplote batérie. Výsledkom je, že systém riadenia teploty batérie môže bezpečne a trvalo riadiť tepelné zaťaženie pri rýchlosti nabíjania nad 6 °C. Chladiaci výkon dvojfázového ponorného chladenia môže tiež úspešne zabrániť šíreniu tepla v plášti batérie z termoplastického kompozitu, zatiaľ čo zavedené dvojfázové ponorné chladenie odvádza teplo do okolia až do 30 °C. Tepelný cyklus je reverzibilný, čo umožňuje efektívne zahrievanie batérie v chladnom prostredí. Implementácia prietokového varu prenosu tepla zaisťuje konštantný vysoký prenos tepla bez kolapsu parných bublín a následného poškodenia kavitáciou.
V koncepte priameho dvojfázového ponorného chladenia spoločnosti Kautex je kvapalina v priamom kontakte s článkami batérie vo vnútri krytu batérie, čo je ekvivalentné s výparníkom v chladiacom cykle. Ponorenie článku maximalizuje využitie plochy povrchu článku na prenos tepla, pričom konštantné vyparovanie tekutiny, teda zmena fázy, zaisťuje maximálnu rovnomernosť teploty. Schéma je znázornená na obrázku 2.
Obr. 2 Princíp činnosti dvojfázového ponorného chladenia
Myšlienka integrácie všetkých potrebných komponentov na distribúciu tekutín priamo do termoplastického nevodivého obalu batérie sľubuje udržateľný prístup. Keď sú puzdro batérie a vložka batérie vyrobené z rovnakého materiálu, môžu byť zvarené dohromady kvôli štrukturálnej stabilite a zároveň eliminovať potrebu materiálov na zapuzdrenie a zjednodušiť proces recyklácie.
Štúdie ukázali, že metóda dvojfázového ponorného chladenia s použitím chladiacej kvapaliny SF33 demonštruje vynikajúce schopnosti odvádzania tepla pri prenose tepla batérie. Tento systém udržiaval teploty batérie v rozsahu 34-35°C za všetkých testovacích podmienok, čím preukázal vynikajúcu rovnomernosť teploty. chladiace kvapaliny, ako je SF33, sú kompatibilné s väčšinou kovov, plastov a elastomérov a nepoškodia materiály termoplastického puzdra batérie.
3 Experiment merania prenosu tepla batériového modulu [1] Obr.
Okrem toho experimentálna štúdia porovnávala rôzne stratégie chladenia, ako je prirodzená konvekcia, nútená konvekcia a chladenie kvapalinou s chladivom SF33, a výsledky ukázali, že dvojfázový ponorný chladiaci systém bol veľmi účinný pri udržiavaní teploty batériových článkov.
Celkovo dvojfázový ponorný chladiaci systém poskytuje efektívne a jednotné riešenie chladenia batérie pre elektrické vozidlá a iné aplikácie vyžadujúce skladovanie energie, čo pomáha zlepšiť životnosť a bezpečnosť batérie.
Čas odoslania: 14. októbra 2024