Khay pin composite nhựa nhiệt dẻo đang trở thành công nghệ chủ chốt trong lĩnh vực xe năng lượng mới. Những khay như vậy kết hợp nhiều ưu điểm của vật liệu nhựa nhiệt dẻo, bao gồm trọng lượng nhẹ, độ bền vượt trội, khả năng chống ăn mòn, tính linh hoạt trong thiết kế và tính chất cơ học tuyệt vời. Những đặc tính này rất quan trọng để đảm bảo độ bền và độ tin cậy của khay pin. Ngoài ra, hệ thống làm mát trong bộ pin nhựa nhiệt dẻo đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất của pin, kéo dài tuổi thọ và đảm bảo hoạt động an toàn. Hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả đảm bảo pin được duy trì trong phạm vi nhiệt độ mong muốn trong mọi điều kiện hoạt động, từ đó tăng hiệu quả và độ an toàn của pin.
Là một công nghệ hỗ trợ sạc nhanh, Kautex chứng minh việc triển khai làm mát ngâm hai pha, trong đó tế bào kéo được sử dụng làm thiết bị bay hơi trong quá trình làm mát. Làm mát ngâm hai pha đạt được tốc độ truyền nhiệt cực cao 3400 W/m^2*K đồng thời tối đa hóa độ đồng đều nhiệt độ trong bộ pin ở nhiệt độ vận hành pin tối ưu. Do đó, hệ thống quản lý nhiệt của pin có thể quản lý tải nhiệt một cách an toàn và lâu dài ở tốc độ sạc trên 6C. Hiệu suất làm mát của làm mát ngâm hai pha cũng có thể ức chế thành công sự truyền nhiệt bên trong vỏ pin tổng hợp nhựa nhiệt dẻo, trong khi đó, làm mát ngâm hai pha được giới thiệu sẽ tản nhiệt ra môi trường lên tới 30°C. Chu trình nhiệt có thể đảo ngược, cho phép làm nóng pin hiệu quả trong điều kiện môi trường lạnh. Việc thực hiện truyền nhiệt sôi theo dòng đảm bảo truyền nhiệt cao liên tục mà không làm vỡ bong bóng hơi và hư hỏng do tạo bọt sau đó.
Trong khái niệm làm mát ngâm trực tiếp hai pha của Kautex, chất lỏng tiếp xúc trực tiếp với các tế bào pin bên trong vỏ pin, tương đương với thiết bị bay hơi trong chu trình làm lạnh. Việc ngâm tế bào tối đa hóa việc sử dụng diện tích bề mặt tế bào để truyền nhiệt, trong khi chất lỏng bay hơi liên tục, tức là thay đổi pha, đảm bảo độ đồng đều nhiệt độ tối đa. Sơ đồ được thể hiện trong Hình 2.
Hình 2 Nguyên lý hoạt động của làm mát ngâm hai pha
Ý tưởng tích hợp tất cả các thành phần cần thiết để phân phối chất lỏng trực tiếp vào vỏ pin nhựa nhiệt dẻo, không dẫn điện hứa hẹn sẽ là một phương pháp tiếp cận bền vững. Khi vỏ pin và khay pin được làm từ cùng một vật liệu, chúng có thể được hàn lại với nhau để ổn định cấu trúc đồng thời loại bỏ nhu cầu về vật liệu đóng gói và đơn giản hóa quá trình tái chế.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp làm mát ngâm hai pha sử dụng chất làm mát SF33 thể hiện khả năng tản nhiệt vượt trội trong việc truyền nhiệt của pin. Hệ thống này duy trì nhiệt độ pin trong khoảng 34-35°C trong mọi điều kiện thử nghiệm, thể hiện tính đồng nhất nhiệt độ tuyệt vời. chất làm mát như SF33 tương thích với hầu hết các kim loại, nhựa và chất đàn hồi và sẽ không làm hỏng vật liệu vỏ pin nhựa nhiệt dẻo.
Hình 3 Thí nghiệm đo truyền nhiệt của bộ pin [1]
Ngoài ra, nghiên cứu thực nghiệm đã so sánh các chiến lược làm mát khác nhau như đối lưu tự nhiên, đối lưu cưỡng bức và làm mát bằng chất lỏng bằng chất làm mát SF33 và kết quả cho thấy hệ thống làm mát ngâm hai pha rất hiệu quả trong việc duy trì nhiệt độ pin.
Nhìn chung, hệ thống làm mát nhúng hai pha cung cấp giải pháp làm mát pin đồng nhất và hiệu quả cho xe điện và các ứng dụng khác cần lưu trữ năng lượng, giúp cải thiện độ bền và độ an toàn của pin.
Thời gian đăng: Oct-14-2024