【ความร่วมมือด้านเทคโนโลยี】ระบบระบายความร้อนแบบแช่สองเฟสสำหรับถาดแบตเตอรี่เทอร์โมพลาสติก

ถาดแบตเตอรี่คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกกำลังกลายเป็นเทคโนโลยีสำคัญในภาคยานพาหนะพลังงานใหม่ ถาดดังกล่าวรวมถึงข้อดีหลายประการของวัสดุเทอร์โมพลาสติกรวมถึงน้ำหนักเบาความแข็งแรงที่เหนือกว่าความต้านทานการกัดกร่อนความยืดหยุ่นในการออกแบบและคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับรองความทนทานและความน่าเชื่อถือของถาดแบตเตอรี่ นอกจากนี้ระบบทำความเย็นในชุดแบตเตอรี่เทอร์โมพลาสติกมีบทบาทสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ยืดอายุการใช้งานและทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่ปลอดภัย ระบบการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่จะถูกเก็บรักษาไว้ในช่วงอุณหภูมิที่ต้องการภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมดซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความปลอดภัย

ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีที่เปิดใช้งานสำหรับการชาร์จอย่างรวดเร็ว Kautex แสดงให้เห็นถึงการใช้งานการระบายความร้อนแบบแช่สองเฟสซึ่งเซลล์ลากถูกใช้เป็นเครื่องระเหยในกระบวนการทำความเย็น การระบายความร้อนแบบแช่สองเฟสได้รับอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงมากที่ 3400 w/m^2*k ในขณะที่เพิ่มความสม่ำเสมอของอุณหภูมิภายในชุดแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ที่ดีที่สุด เป็นผลให้ระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่สามารถจัดการโหลดความร้อนได้อย่างปลอดภัยและถาวรในอัตราการชาร์จที่สูงกว่า 6c ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของการทำความเย็นแบบแช่สองเฟสยังสามารถยับยั้งการแพร่กระจายความร้อนภายในเปลือกแบตเตอรี่คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกในขณะที่การระบายความร้อนแบบแช่สองเฟสจะกระจายความร้อนเข้าสู่สภาพแวดล้อมสูงสุด 30 ° C วัฏจักรความร้อนสามารถย้อนกลับได้ช่วยให้ความร้อนของแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่เย็น การใช้การถ่ายเทความร้อนเดือดในการไหลทำให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายเทความร้อนสูงอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องล่มสลายของฟองไอและความเสียหายที่เกิดขึ้นในโพรงอากาศ

ในแนวคิดการระบายความร้อนแบบสองเฟสโดยตรงของ Kautex ของเหลวนั้นสัมผัสโดยตรงกับเซลล์แบตเตอรี่ภายในตัวเรือนแบตเตอรี่ซึ่งเทียบเท่ากับเครื่องระเหยในวงจรสารทำความเย็น การแช่เซลล์ช่วยเพิ่มการใช้พื้นที่ผิวของเซลล์สำหรับการถ่ายเทความร้อนสูงสุดในขณะที่การระเหยของของเหลวอย่างต่อเนื่องเช่นการเปลี่ยนเฟสทำให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิสูงสุด แผนผังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 หลักการการทำงานของการระบายความร้อนแบบสองเฟส

แนวคิดของการรวมส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการกระจายของเหลวโดยตรงเข้ากับเปลือกแบตเตอรี่เทอร์โมพลาสติกและไม่ได้รับการอุปถัมภ์สัญญาว่าจะเป็นวิธีการที่ยั่งยืน เมื่อเปลือกแบตเตอรี่และถาดแบตเตอรี่ทำจากวัสดุเดียวกันพวกเขาสามารถเชื่อมเข้าด้วยกันเพื่อความมั่นคงของโครงสร้างในขณะที่ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุห่อหุ้มและทำให้กระบวนการรีไซเคิลง่ายขึ้น

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าวิธีการทำความเย็นแบบแช่สองเฟสโดยใช้สารหล่อเย็น SF33 แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการกระจายความร้อนที่เหนือกว่าในการถ่ายโอนความร้อนของแบตเตอรี่ ระบบนี้รักษาอุณหภูมิของแบตเตอรี่ในช่วง 34-35 ° C ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม สารหล่อเย็นเช่น SF33 เข้ากันได้กับโลหะส่วนใหญ่พลาสติกและอีลาสโตเมอร์และจะไม่ทำลายวัสดุแบตเตอรี่เทอร์โมพลาสติก

รูปที่ 3 การทดสอบการวัดความร้อนของแบตเตอรี่แบตเตอรี่ [1]

นอกจากนี้การศึกษาเชิงทดลองยังเปรียบเทียบกลยุทธ์การระบายความร้อนที่แตกต่างกันเช่นการพาความร้อนตามธรรมชาติการพาความร้อนแบบบังคับและการระบายความร้อนของเหลวด้วยสารหล่อเย็น SF33 และผลการวิจัยพบว่าระบบทำความเย็นแบบแช่สองเฟสมีประสิทธิภาพมากในการรักษาอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่
โดยรวมแล้วระบบทำความเย็นแบบแช่สองเฟสให้โซลูชันการทำความเย็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพและสม่ำเสมอสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่ต้องใช้การจัดเก็บพลังงานซึ่งช่วยปรับปรุงความทนทานของแบตเตอรี่และความปลอดภัย