【Технологічна кооперативна】 Двофазна система охолодження занурення для термопластичних акумуляторних лотків

Термопластичні композитні акумуляторні лотки стають ключовою технологією в новому секторі енергетичних транспортних засобів. Такі лотки включають багато переваг термопластичних матеріалів, включаючи легку вагу, чудову міцність, корозійну стійкість, гнучкість проектування та чудові механічні властивості. Ці властивості мають вирішальне значення для забезпечення міцності та надійності акумуляторних лотків. Крім того, система охолодження в термопластичному акумуляторному пакеті відіграє життєво важливу роль у підтримці продуктивності акумулятора, продовжуючи його термін експлуатації та забезпеченні безпечної роботи. Ефективна система термічного управління забезпечує підтримку акумулятора в потрібному діапазоні температур за всіх робочих умов, тим самим підвищуючи ефективність та безпеку акумулятора.

Як сприяюча технологія швидкої зарядки, Kautex демонструє реалізацію двофазного занурення, де тягова клітина використовується як випарник у процесі охолодження. Двофазне занурення охолодження досягає надзвичайно високої швидкості передачі тепла 3400 Вт/м^2*К, при цьому максимізуючи рівномірність температури в батареї при оптимальній робочій температурі акумулятора. Як результат, система термічного управління акумулятором може безпечно та постійно керувати тепловими навантаженнями зі швидкістю зарядки вище 6c. Охолоджувальні показники двофазного занурення охолодження також можуть успішно інгібувати розповсюдження тепла в термопластичній композитній оболонці акумулятора, тоді як введене двофазне занурення охолодження розсіює тепло в навколишнє середовище до 30 ° С. Тепловий цикл є оборотним, що дозволяє ефективно нагрівати акумулятор у умовах холодного навколишнього середовища. Впровадження теплопередачі киплячого потоку забезпечує постійну високу передачу тепла без колапсу пари та подальшого пошкодження кавітації.

У прямому двофазному концепції охолодження Kautex рідина прямо контактує з акумуляторами всередині корпусу акумулятора, що еквівалентно випарнику в холодоагенному циклі. Занурення клітин максимізує використання площі клітинної поверхні для передачі тепла, тоді як постійне випаровування рідини, тобто зміна фази, забезпечує максимальну рівномірність температури. Схема показана на малюнку 2.

Рис. 2 Принцип роботи двофазного занурення

Ідея інтеграції всіх необхідних компонентів для розподілу рідини безпосередньо в термопластичну, непровідну оболонку акумулятора обіцяє стати стійким підходом. Коли оболонка акумулятора та лоток для акумулятора виготовлені з одного матеріалу, вони можуть бути зварені разом для конструкційної стабільності, усуваючи потребу в матеріалах інкапсуляції та спрощуючи процес переробки.

Дослідження показали, що двофазний метод охолодження занурення за допомогою теплоносія SF33 демонструє чудові можливості розсіювання тепла при передачі тепла акумулятора. Ця система підтримувала температуру акумулятора в діапазоні 34-35 ° C за всіх умов випробувань, демонструючи відмінну рівномірність температури. Охолоджують, такі як SF33, сумісні з більшістю металів, пластмас та еластомерами, і не пошкоджуватимуть матеріали речовини термопластичних акумуляторів.

Рис. 3 Експеримент з вимірювання тепла передачі акумулятора [1]

Крім того, експериментальне дослідження порівнювало різні стратегії охолодження, такі як природна конвекція, примусова конвекція та охолодження рідини за допомогою теплоносія SF33, і результати показали, що двофазна система охолодження занурення була дуже ефективною у підтримці температури акумуляторних клітин.
В цілому, двофазна система охолодження занурення забезпечує ефективне та рівномірне рішення для охолодження акумулятора для електромобілів та інших застосувань, що потребують зберігання енергії, що допомагає підвищити довговічність та безпеку акумулятора.