【టెక్నాలజీ-కోఆపరేటివ్】 థర్మోప్లాస్టిక్ బ్యాటరీ ట్రేల కోసం రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ కూలింగ్ సిస్టమ్

కొత్త ఎనర్జీ వెహికల్ సెక్టార్‌లో థర్మోప్లాస్టిక్ కాంపోజిట్ బ్యాటరీ ట్రేలు కీలక సాంకేతికతగా మారుతున్నాయి. తక్కువ బరువు, అధిక బలం, తుప్పు నిరోధకత, డిజైన్ సౌలభ్యం మరియు అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలతో సహా థర్మోప్లాస్టిక్ పదార్థాల యొక్క అనేక ప్రయోజనాలను ఇటువంటి ట్రేలు కలిగి ఉంటాయి. బ్యాటరీ ట్రేల యొక్క మన్నిక మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి ఈ లక్షణాలు కీలకం. అదనంగా, థర్మోప్లాస్టిక్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని శీతలీకరణ వ్యవస్థ బ్యాటరీ పనితీరును నిర్వహించడంలో, దాని జీవితాన్ని పొడిగించడంలో మరియు సురక్షితమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. సమర్థవంతమైన థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ అన్ని ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో బ్యాటరీ కావలసిన ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో నిర్వహించబడుతుందని నిర్ధారిస్తుంది, తద్వారా బ్యాటరీ సామర్థ్యం మరియు భద్రత పెరుగుతుంది.

వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ కోసం సాంకేతికతగా, కౌటెక్స్ రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ అమలును ప్రదర్శిస్తుంది, ఇక్కడ ట్రాక్షన్ సెల్ శీతలీకరణ ప్రక్రియలో ఆవిరిపోరేటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ 3400 W/m^2*K యొక్క అధిక ఉష్ణ బదిలీ రేటును సాధిస్తుంది, అయితే బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో సరైన బ్యాటరీ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతను పెంచుతుంది. ఫలితంగా, బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ 6C కంటే ఎక్కువ ఛార్జింగ్ రేట్ల వద్ద థర్మల్ లోడ్‌లను సురక్షితంగా మరియు శాశ్వతంగా నిర్వహించగలదు. రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ యొక్క శీతలీకరణ పనితీరు థర్మోప్లాస్టిక్ మిశ్రమ బ్యాటరీ షెల్‌లో ఉష్ణ వ్యాప్తిని విజయవంతంగా నిరోధించగలదు, అయితే ప్రవేశపెట్టిన రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ వాతావరణంలోకి 30 ° C వరకు వేడిని వెదజల్లుతుంది. థర్మల్ సైకిల్ రివర్సిబుల్, ఇది చల్లని పరిసర పరిస్థితులలో బ్యాటరీని సమర్థవంతంగా వేడి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ప్రవాహం మరిగే ఉష్ణ బదిలీ అమలు ఆవిరి బబుల్ పతనం మరియు తదుపరి పుచ్చు నష్టం లేకుండా స్థిరమైన అధిక ఉష్ణ బదిలీని నిర్ధారిస్తుంది.

కౌటెక్స్ యొక్క డైరెక్ట్ టూ-ఫేజ్ ఇమ్మర్షన్ కూలింగ్ కాన్సెప్ట్‌లో, ద్రవం బ్యాటరీ హౌసింగ్‌లోని బ్యాటరీ సెల్‌లతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉంటుంది, ఇది రిఫ్రిజెరెంట్ సైకిల్‌లోని ఆవిరిపోరేటర్‌కి సమానం. సెల్ ఇమ్మర్షన్ ఉష్ణ బదిలీ కోసం సెల్ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని గరిష్టంగా ఉపయోగిస్తుంది, అయితే ద్రవం యొక్క స్థిరమైన బాష్పీభవనం, అనగా దశ మార్పు, గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతను నిర్ధారిస్తుంది. స్కీమాటిక్ మూర్తి 2 లో చూపబడింది.

అత్తి 2 రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

ద్రవ పంపిణీకి అవసరమైన అన్ని భాగాలను నేరుగా థర్మోప్లాస్టిక్, నాన్-కండక్టివ్ బ్యాటరీ షెల్‌లోకి చేర్చే ఆలోచన స్థిరమైన విధానంగా హామీ ఇస్తుంది. బ్యాటరీ షెల్ మరియు బ్యాటరీ ట్రే ఒకే మెటీరియల్‌తో తయారు చేయబడినప్పుడు, ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ మెటీరియల్‌ల అవసరాన్ని తొలగిస్తూ మరియు రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియను సులభతరం చేస్తూ నిర్మాణ స్థిరత్వం కోసం వాటిని కలిసి వెల్డింగ్ చేయవచ్చు.

SF33 శీతలకరణిని ఉపయోగించి రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ పద్ధతి బ్యాటరీ వేడిని బదిలీ చేయడంలో అత్యుత్తమ ఉష్ణ వెదజల్లే సామర్థ్యాలను ప్రదర్శిస్తుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఈ వ్యవస్థ అన్ని పరీక్ష పరిస్థితుల్లో బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతలను 34-35°C పరిధిలో నిర్వహించింది, ఇది అద్భుతమైన ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతను ప్రదర్శిస్తుంది. SF33 వంటి కూలెంట్‌లు చాలా లోహాలు, ప్లాస్టిక్‌లు మరియు ఎలాస్టోమర్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ బ్యాటరీ కేస్ మెటీరియల్‌లను పాడు చేయవు.

Fig. 3 బ్యాటరీ ప్యాక్ ఉష్ణ బదిలీ కొలత ప్రయోగం [1]

అదనంగా, ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం SF33 శీతలకరణితో సహజ ఉష్ణప్రసరణ, బలవంతంగా ఉష్ణప్రసరణ మరియు ద్రవ శీతలీకరణ వంటి విభిన్న శీతలీకరణ వ్యూహాలను పోల్చింది మరియు బ్యాటరీ సెల్ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడంలో రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ వ్యవస్థ చాలా ప్రభావవంతంగా ఉందని ఫలితాలు చూపించాయి.
మొత్తంమీద, రెండు-దశల ఇమ్మర్షన్ శీతలీకరణ వ్యవస్థ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు శక్తి నిల్వ అవసరమయ్యే ఇతర అనువర్తనాల కోసం సమర్థవంతమైన మరియు ఏకరీతి బ్యాటరీ శీతలీకరణ పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది, ఇది బ్యాటరీ మన్నిక మరియు భద్రతను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది.