Termoplastinių kompozitinių akumuliatorių dėklai tampa pagrindine technologija naujųjų energijos transporto priemonių sektoriuje. Tokie dėklai pasižymi daugeliu termoplastinių medžiagų privalumų, įskaitant lengvą svorį, puikų stiprumą, atsparumą korozijai, konstrukcijos lankstumą ir puikias mechanines savybes. Šios savybės yra labai svarbios užtikrinant akumuliatorių dėklų ilgaamžiškumą ir patikimumą. Be to, termoplastinių akumuliatorių blokų aušinimo sistema atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį palaikant akumuliatoriaus veikimą, prailginant jo tarnavimo laiką ir užtikrinant saugų veikimą. Efektyvi šilumos valdymo sistema užtikrina, kad akumuliatoriaus temperatūra būtų palaikoma norimame diapazone visomis eksploatavimo sąlygomis, taip padidinant akumuliatoriaus efektyvumą ir saugumą.
Kaip greito įkrovimo technologiją, „Kautex“ demonstruoja dviejų fazių panardinamojo aušinimo įdiegimą, kai traukos elementas aušinimo procese naudojamas kaip garintuvas. Dviejų fazių panardinamasis aušinimas pasiekia itin didelį 3400 W/m^2*K šilumos perdavimo greitį, tuo pačiu maksimaliai padidindamas temperatūros vienodumą akumuliatorių bloke esant optimaliai akumuliatoriaus veikimo temperatūrai. Dėl to akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema gali saugiai ir nuolat valdyti šilumines apkrovas, kai įkrovimo greitis viršija 6 °C. Dviejų fazių panardinamojo aušinimo aušinimo efektyvumas taip pat gali sėkmingai slopinti šilumos plitimą termoplastinio kompozicinio akumuliatoriaus korpuso viduje, o įdiegtas dviejų fazių panardinamasis aušinimas išsklaido šilumą į aplinką iki 30 °C. Terminis ciklas yra grįžtamasis, todėl akumuliatorių galima efektyviai šildyti šaltomis aplinkos sąlygomis. Srauto virimo šilumos perdavimo įdiegimas užtikrina nuolatinį didelį šilumos perdavimą be garų burbuliukų kolapso ir vėlesnės kavitacijos žalos.
„Kautex“ tiesioginio dviejų fazių panardinimo aušinimo koncepcijoje skystis tiesiogiai liečiasi su akumuliatoriaus elementais akumuliatoriaus korpuso viduje, o tai prilygsta garintuvui šaltnešio cikle. Elementų panardinimas maksimaliai išnaudoja elemento paviršiaus plotą šilumos perdavimui, o nuolatinis skysčio garavimas, t. y. fazės pokytis, užtikrina maksimalų temperatūros vienodumą. Schema parodyta 2 paveiksle.
2 pav. Dviejų fazių panardinamojo aušinimo veikimo principas
Idėja integruoti visus reikalingus skysčių paskirstymo komponentus tiesiai į termoplastinį, nelaidų akumuliatoriaus korpusą žada būti tvarus požiūris. Kai akumuliatoriaus korpusas ir akumuliatoriaus dėklas pagaminti iš tos pačios medžiagos, juos galima suvirinti, kad būtų užtikrintas struktūrinis stabilumas, kartu panaikinant hermetizavimo medžiagų poreikį ir supaprastinant perdirbimo procesą.
Tyrimai parodė, kad dviejų fazių panardinamojo aušinimo metodas, naudojant SF33 aušinimo skystį, pasižymi geresnėmis šilumos išsklaidymo savybėmis perduodant akumuliatoriaus šilumą. Ši sistema palaikė akumuliatoriaus temperatūrą 34–35 °C diapazone visomis bandymo sąlygomis, užtikrindama puikų temperatūros vienodumą. Tokie aušinimo skysčiai kaip SF33 yra suderinami su dauguma metalų, plastikų ir elastomerų ir nepažeidžia termoplastinių akumuliatoriaus korpuso medžiagų.
3 pav. Baterijų bloko šilumos perdavimo matavimo eksperimentas [1]
Be to, eksperimentiniame tyrime buvo lyginamos skirtingos aušinimo strategijos, tokios kaip natūrali konvekcija, priverstinė konvekcija ir skysčio aušinimas SF33 aušinimo skysčiu, o rezultatai parodė, kad dviejų fazių panardinamojo aušinimo sistema buvo labai efektyvi palaikant akumuliatoriaus elementų temperatūrą.
Apskritai dviejų fazių panardinamojo aušinimo sistema užtikrina efektyvų ir vienodą akumuliatorių aušinimo sprendimą elektrinėms transporto priemonėms ir kitoms reikmėms, kurioms reikalingas energijos kaupimas, o tai padeda pagerinti akumuliatorių ilgaamžiškumą ir saugą.
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 14 d.