Termoplastikozko konpositezko bateria-erretiluak funtsezko teknologia bihurtzen ari dira energia-ibilgailu berrien sektorean. Erretilu horiek termoplastikoen abantaila asko dituzte, besteak beste, pisu arina, erresistentzia handia, korrosioarekiko erresistentzia, diseinu-malgutasuna eta propietate mekaniko bikainak. Propietate horiek funtsezkoak dira bateria-erretilen iraunkortasuna eta fidagarritasuna bermatzeko. Horrez gain, termoplastikozko bateria-pakete bateko hozte-sistemak funtsezko zeregina du bateriaren errendimendua mantentzeko, bere bizitza luzatzeko eta funtzionamendu segurua bermatzeko. Kudeaketa termikoko sistema eraginkor batek ziurtatzen du bateria nahi den tenperatura-tartean mantentzen dela funtzionamendu-baldintza guztietan, eta horrela bateriaren eraginkortasuna eta segurtasuna handituz.
Kargatze azkarra ahalbidetzeko teknologia gisa, Kautexek bi faseko murgiltze-hoztearen inplementazioa erakusten du, non trakzio-zelula lurrungailu gisa erabiltzen den hozte-prozesuan. Bi faseko murgiltze-hozteak 3400 W/m^2*K-ko bero-transferentzia-tasa oso altua lortzen du, bateriaren barruko tenperatura-uniformetasuna maximizatuz bateriaren funtzionamendu-tenperatura optimoan. Ondorioz, bateriaren kudeaketa termikoaren sistemak karga termikoak modu seguru eta iraunkorrean kudeatu ditzake 6 °C-tik gorako karga-tasetan. Bi faseko murgiltze-hoztearen hozte-errendimenduak beroaren hedapena arrakastaz inhibi dezake termoplastikozko konpositezko bateriaren oskolaren barruan, eta sartutako bi faseko murgiltze-hozteak, berriz, beroa ingurunera xahutzen du 30 °C-ra arte. Ziklo termikoa alderantzikagarria da, bateriaren berotze eraginkorra ahalbidetuz giro-baldintza hotzetan. Fluxu-irakinetan bero-transferentziaren inplementazioak bero-transferentzia handia bermatzen du etengabe, lurrun-burbuilen kolapsorik eta ondorengo kabitazio-kalterik gabe.
Kautex-en bi faseko murgiltze-hozte kontzeptuan, fluidoa bateria-zelulekin kontaktu zuzenean dago bateriaren kaxa barruan, hozgarri-ziklo bateko lurrungailu baten baliokidea dena. Zelulen murgiltzeak zelularen gainazalaren erabilera maximizatzen du bero-transferentziarako, eta fluidoaren etengabeko lurruntzeak, hau da, fase-aldaketak, tenperaturaren uniformetasun maximoa bermatzen du. Eskema 2. irudian ageri da.
2. irudia Bi faseko murgiltze-hoztearen funtzionamendu-printzipioa
Fluidoen banaketarako beharrezko osagai guztiak zuzenean bateria-oskola termoplastiko eta ez-eroale batean integratzearen ideia ikuspegi jasangarria izango dela agintzen du. Bateriaren oskola eta bateriaren erretilua material berekoak direnean, elkarrekin soldatu daitezke egitura-egonkortasuna lortzeko, kapsulatzeko materialen beharra ezabatuz eta birziklatze-prozesua sinplifikatuz.
Ikerketek erakutsi dute SF33 hozgarria erabiltzen duen bi faseko murgiltze-hozte-metodo batek beroa xahutzeko gaitasun bikainak erakusten dituela bateriaren beroa transferitzeko. Sistema honek bateriaren tenperaturak 34-35 °C-tan mantendu zituen proba-baldintza guztietan, tenperaturaren uniformetasun bikaina erakutsiz. SF33 bezalako hozgarriak metal, plastiko eta elastomero gehienekin bateragarriak dira, eta ez dituzte bateriaren kaxa termoplastikoak kaltetuko.
3. irudia Bateriaren bero-transferentziaren neurketa-esperimentua [1]
Horrez gain, ikerketa esperimentalak hozte-estrategia desberdinak alderatu zituen, hala nola konbekzio naturala, konbekzio behartua eta SF33 hozgarriarekin egindako hozte likidoa, eta emaitzek erakutsi zuten bi faseko murgiltze-hozte-sistema oso eraginkorra zela bateria-zelulen tenperatura mantentzeko.
Oro har, bi faseko murgiltze-hozte-sistemak bateria-hozte irtenbide eraginkor eta uniformea eskaintzen du ibilgailu elektrikoentzat eta energia-biltegiratzea behar duten beste aplikazio batzuetarako, eta horrek bateriaren iraunkortasuna eta segurtasuna hobetzen laguntzen du.
Argitaratze data: 2024ko urriaren 14a