A hőre lágyuló kompozit akkumulátortálcák kulcsfontosságú technológiává válnak az új energiahordozó-szektorban. Az ilyen tálcák a hőre lágyuló anyagok számos előnyét magukban foglalják, beleértve a könnyű súlyt, a kiváló szilárdságot, a korrózióállóságot, a tervezési rugalmasságot és a kiváló mechanikai tulajdonságokat. Ezek a tulajdonságok kritikus fontosságúak az akkumulátortálcák tartósságának és megbízhatóságának biztosításához. Ezenkívül a hőre lágyuló akkumulátorcsomag hűtőrendszere létfontosságú szerepet játszik az akkumulátor teljesítményének fenntartásában, élettartamának meghosszabbításában és a biztonságos üzemeltetés biztosításában. A hatékony hőkezelő rendszer biztosítja, hogy az akkumulátor minden üzemi körülmény között a kívánt hőmérsékleti tartományon belül maradjon, ezáltal növelve az akkumulátor hatékonyságát és biztonságát.
A gyors töltést lehetővé tevő technológiaként a Kautex bemutatja a kétfázisú merülőhűtés megvalósítását, ahol a vonócellát párologtatóként használják a hűtési folyamatban. A kétfázisú merülőhűtés rendkívül magas, 3400 W/m^2*K hőátadási sebességet ér el, miközben maximalizálja a hőmérséklet egyenletességét az akkumulátorcsomagon belül az optimális akkumulátor-üzemi hőmérsékleten. Ennek eredményeként az akkumulátor hőkezelő rendszere biztonságosan és tartósan képes kezelni a hőterheléseket 6°C feletti töltési sebességnél. A kétfázisú merülőhűtés hűtési teljesítménye sikeresen gátolja a hő terjedését a hőre lágyuló kompozit akkumulátorhéjon belül, míg a bevezetett kétfázisú merülőhűtés akár 30°C-ig is elvezeti a hőt a környezetbe. A hőciklus megfordítható, lehetővé téve az akkumulátor hatékony melegítését hideg környezeti körülmények között. Az áramlásos forrásban lévő hőátadás megvalósítása állandó magas hőátadást biztosít a gőzbuborékok összeomlása és az azt követő kavitációs károsodás nélkül.
A Kautex közvetlen kétfázisú bemerítéses hűtési koncepciójában a folyadék közvetlenül érintkezik az akkumulátorcellákkal az akkumulátorházban, ami egyenértékű egy hűtőközeg-ciklusban lévő elpárologtatóval. A cellák bemerítése maximalizálja a cellafelület hőátadásra való kihasználását, míg a folyadék állandó párolgása, azaz a fázisváltozás biztosítja a maximális hőmérséklet-egyenletességet. A vázlat a 2. ábrán látható.
2. ábra A kétfázisú merülőhűtés működési elve
Az az elképzelés, hogy a folyadékelosztáshoz szükséges összes komponenst közvetlenül egy hőre lágyuló, nem vezetőképes akkumulátorházba integrálják, fenntartható megközelítésnek ígérkezik. Amikor az akkumulátorház és az akkumulátortálca ugyanabból az anyagból készül, akkor összehegeszthetők a szerkezeti stabilitás érdekében, miközben kiküszöbölik a tokozási anyagok szükségességét és egyszerűsítik az újrahasznosítási folyamatot.
Tanulmányok kimutatták, hogy az SF33 hűtőfolyadékot használó kétfázisú bemerítéses hűtési módszer kiváló hőelvezetési képességet mutat az akkumulátor hőjének átadásában. Ez a rendszer minden vizsgálati körülmény között 34-35 °C tartományban tartotta az akkumulátor hőmérsékletét, kiváló hőmérséklet-egyenletességet mutatva. Az olyan hűtőfolyadékok, mint az SF33, kompatibilisek a legtöbb fémmel, műanyaggal és elasztomerrel, és nem károsítják a hőre lágyuló akkumulátorház-anyagokat.
3. ábra Akkumulátorcsomag hőátadási mérési kísérlete [1]
Ezenkívül a kísérleti tanulmány összehasonlította a különböző hűtési stratégiákat, mint például a természetes konvekciót, a kényszerített konvekciót és az SF33 hűtőfolyadékkal történő folyadékhűtést, és az eredmények azt mutatták, hogy a kétfázisú merülő hűtőrendszer nagyon hatékonyan fenntartotta az akkumulátorcellák hőmérsékletét.
Összességében a kétfázisú merülő hűtőrendszer hatékony és egységes akkumulátorhűtési megoldást kínál elektromos járművek és egyéb energiatárolást igénylő alkalmazások számára, ami segít javítani az akkumulátor tartósságát és biztonságát.
Közzététel ideje: 2024. október 14.