Baki baterai komposit termoplastik menjadi teknologi kunci di sektor kendaraan energi baru. Baki tersebut menggabungkan banyak keunggulan material termoplastik, termasuk bobot ringan, kekuatan superior, ketahanan terhadap korosi, fleksibilitas desain, dan sifat mekanik yang sangat baik. Sifat-sifat ini sangat penting untuk memastikan daya tahan dan keandalan baki baterai. Selain itu, sistem pendingin dalam paket baterai termoplastik memainkan peran penting dalam menjaga kinerja baterai, memperpanjang umurnya, dan memastikan pengoperasian yang aman. Sistem manajemen termal yang efektif memastikan bahwa baterai dipertahankan dalam kisaran suhu yang diinginkan di semua kondisi pengoperasian, sehingga meningkatkan efisiensi dan keamanan baterai.
Sebagai teknologi pendukung untuk pengisian daya cepat, Kautex mendemonstrasikan implementasi pendinginan imersi dua fase, di mana sel traksi digunakan sebagai evaporator dalam proses pendinginan. Pendinginan imersi dua fase mencapai laju perpindahan panas yang sangat tinggi sebesar 3400 W/m^2*K sambil memaksimalkan keseragaman suhu di dalam paket baterai pada suhu operasi baterai yang optimal. Akibatnya, sistem manajemen termal baterai dapat dengan aman dan permanen mengelola beban termal pada laju pengisian daya di atas 6C. Kinerja pendinginan dari pendinginan imersi dua fase juga dapat berhasil menghambat penyebaran panas di dalam cangkang baterai komposit termoplastik, sedangkan pendinginan imersi dua fase yang diperkenalkan menghilangkan panas ke lingkungan hingga 30°C. Siklus termal bersifat reversibel, memungkinkan pemanasan baterai yang efisien dalam kondisi lingkungan dingin. Implementasi perpindahan panas mendidih aliran memastikan perpindahan panas tinggi yang konstan tanpa runtuhnya gelembung uap dan kerusakan kavitasi selanjutnya.
Dalam konsep pendinginan imersi dua fase langsung Kautex, fluida bersentuhan langsung dengan sel baterai di dalam wadah baterai, yang setara dengan evaporator dalam siklus refrigeran. Imersi sel memaksimalkan penggunaan luas permukaan sel untuk perpindahan panas, sementara penguapan fluida yang konstan, yaitu perubahan fase, memastikan keseragaman suhu maksimum. Skema tersebut ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2 Prinsip kerja pendinginan imersi dua fasa
Gagasan untuk mengintegrasikan semua komponen yang diperlukan untuk distribusi fluida langsung ke dalam cangkang baterai termoplastik non-konduktif menjanjikan pendekatan yang berkelanjutan. Ketika cangkang baterai dan baki baterai terbuat dari bahan yang sama, keduanya dapat dilas bersama untuk stabilitas struktural sekaligus menghilangkan kebutuhan akan bahan enkapsulasi dan menyederhanakan proses daur ulang.
Studi menunjukkan bahwa metode pendinginan imersi dua fase menggunakan pendingin SF33 menunjukkan kemampuan pembuangan panas yang unggul dalam mentransfer panas baterai. Sistem ini mempertahankan suhu baterai dalam kisaran 34-35°C di bawah semua kondisi pengujian, menunjukkan keseragaman suhu yang sangat baik. Pendingin seperti SF33 kompatibel dengan sebagian besar logam, plastik, dan elastomer, dan tidak akan merusak bahan casing baterai termoplastik.
Gambar 3 Percobaan pengukuran perpindahan panas paket baterai [1]
Selain itu, studi eksperimental membandingkan berbagai strategi pendinginan seperti konveksi alami, konveksi paksa, dan pendinginan cairan dengan pendingin SF33, dan hasilnya menunjukkan bahwa sistem pendinginan imersi dua fase sangat efektif dalam menjaga suhu sel baterai.
Secara keseluruhan, sistem pendinginan imersi dua fase memberikan solusi pendinginan baterai yang efisien dan seragam untuk kendaraan listrik dan aplikasi lain yang membutuhkan penyimpanan energi, yang membantu meningkatkan daya tahan dan keamanan baterai.
Waktu posting: 14 Oktober 2024