سینیهای باتری کامپوزیت ترموپلاستیک در حال تبدیل شدن به یک فناوری کلیدی در بخش خودروهای انرژی جدید هستند. چنین سینیهایی بسیاری از مزایای مواد ترموپلاستیک، از جمله وزن سبک، استحکام برتر، مقاومت در برابر خوردگی، انعطافپذیری طراحی و خواص مکانیکی عالی را در خود جای دادهاند. این خواص برای تضمین دوام و قابلیت اطمینان سینیهای باتری بسیار مهم هستند. علاوه بر این، سیستم خنککننده در یک بسته باتری ترموپلاستیک نقش حیاتی در حفظ عملکرد باتری، افزایش عمر آن و تضمین عملکرد ایمن دارد. یک سیستم مدیریت حرارتی مؤثر تضمین میکند که باتری در تمام شرایط عملیاتی در محدوده دمایی مطلوب نگه داشته میشود و در نتیجه کارایی و ایمنی باتری را افزایش میدهد.
به عنوان یک فناوری توانمندساز برای شارژ سریع، Kautex پیادهسازی خنکسازی غوطهوری دو فازی را نشان میدهد، که در آن از سلول کششی به عنوان تبخیرکننده در فرآیند خنکسازی استفاده میشود. خنکسازی غوطهوری دو فازی به نرخ انتقال حرارت بسیار بالای ۳۴۰۰ وات بر متر مربع کلوین دست مییابد و در عین حال یکنواختی دما را در داخل بسته باتری در دمای عملیاتی بهینه باتری به حداکثر میرساند. در نتیجه، سیستم مدیریت حرارتی باتری میتواند بارهای حرارتی را با نرخ شارژ بالاتر از ۶ درجه سانتیگراد به طور ایمن و دائمی مدیریت کند. عملکرد خنکسازی خنکسازی غوطهوری دو فازی همچنین میتواند با موفقیت از انتشار گرما در داخل پوسته باتری کامپوزیت ترموپلاستیک جلوگیری کند، در حالی که خنکسازی غوطهوری دو فازی معرفی شده، گرما را تا ۳۰ درجه سانتیگراد به محیط منتقل میکند. چرخه حرارتی برگشتپذیر است و امکان گرمایش کارآمد باتری را در شرایط محیطی سرد فراهم میکند. پیادهسازی انتقال حرارت جوشش جریانی، انتقال حرارت بالای ثابت را بدون فروپاشی حباب بخار و آسیب کاویتاسیون بعدی تضمین میکند.
در مفهوم خنکسازی دو فازی مستقیم Kautex با روش غوطهوری، سیال در تماس مستقیم با سلولهای باتری درون محفظه باتری قرار دارد که معادل اواپراتور در یک چرخه مبرد است. غوطهوری سلول، استفاده از مساحت سطح سلول را برای انتقال حرارت به حداکثر میرساند، در حالی که تبخیر مداوم سیال، یعنی تغییر فاز، حداکثر یکنواختی دما را تضمین میکند. طرح کلی در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل 2. اصل عملکرد خنککننده غوطهوری دو فازی
ایده ادغام تمام اجزای لازم برای توزیع سیال به طور مستقیم در یک پوسته باتری ترموپلاستیک و غیر رسانا، نویدبخش یک رویکرد پایدار است. هنگامی که پوسته باتری و سینی باتری از یک جنس ساخته شوند، میتوان آنها را برای پایداری ساختاری به هم جوش داد، در حالی که نیاز به مواد کپسولهسازی را از بین میبرد و فرآیند بازیافت را ساده میکند.
مطالعات نشان دادهاند که روش خنکسازی غوطهوری دو فازی با استفاده از خنککننده SF33، قابلیتهای دفع حرارت برتر را در انتقال حرارت باتری نشان میدهد. این سیستم دمای باتری را در تمام شرایط آزمایش در محدوده ۳۴-۳۵ درجه سانتیگراد حفظ کرد و یکنواختی دمایی عالی را نشان داد. خنککنندههایی مانند SF33 با اکثر فلزات، پلاستیکها و الاستومرها سازگار هستند و به مواد ترموپلاستیک قاب باتری آسیب نمیرسانند.
شکل 3. آزمایش اندازهگیری انتقال حرارت بسته باتری [1]
علاوه بر این، مطالعه تجربی، استراتژیهای مختلف خنکسازی مانند همرفت طبیعی، همرفت اجباری و خنکسازی مایع را با خنککننده SF33 مقایسه کرد و نتایج نشان داد که سیستم خنکسازی غوطهوری دو فازی در حفظ دمای سلول باتری بسیار مؤثر است.
به طور کلی، سیستم خنککننده غوطهوری دو فازی، یک راهحل خنککننده باتری کارآمد و یکنواخت برای وسایل نقلیه الکتریکی و سایر کاربردهایی که نیاز به ذخیرهسازی انرژی دارند، فراهم میکند که به بهبود دوام و ایمنی باتری کمک میکند.
زمان ارسال: ۱۴ اکتبر ۲۰۲۴