【Teknolohiya-Kooperatiba】 Sistema ng pagpapalamig na may dalawang yugto para sa mga thermoplastic na tray ng baterya

Ang mga thermoplastic composite battery tray ay nagiging isang mahalagang teknolohiya sa sektor ng mga bagong sasakyang gumagamit ng enerhiya. Isinasama ng mga ganitong tray ang maraming bentahe ng mga thermoplastic na materyales, kabilang ang magaan, superior na lakas, resistensya sa kalawang, kakayahang umangkop sa disenyo, at mahusay na mga mekanikal na katangian. Ang mga katangiang ito ay mahalaga upang matiyak ang tibay at pagiging maaasahan ng mga battery tray. Bukod pa rito, ang cooling system sa isang thermoplastic battery pack ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagpapanatili ng pagganap ng baterya, pagpapahaba ng buhay nito, at pagtiyak ng ligtas na operasyon. Tinitiyak ng isang epektibong thermal management system na ang baterya ay pinapanatili sa loob ng nais na saklaw ng temperatura sa ilalim ng lahat ng mga kondisyon ng pagpapatakbo, sa gayon ay pinapataas ang kahusayan at kaligtasan ng baterya.

Bilang isang teknolohiyang nagbibigay-daan para sa mabilis na pag-charge, ipinapakita ng Kautex ang implementasyon ng two-phase immersion cooling, kung saan ang traction cell ay ginagamit bilang evaporator sa proseso ng paglamig. Ang two-phase immersion cooling ay nakakamit ng napakataas na heat transfer rate na 3400 W/m^2*K habang pinapalaki ang pagkakapareho ng temperatura sa loob ng battery pack sa pinakamainam na temperatura ng pagpapatakbo ng baterya. Bilang resulta, ang battery thermal management system ay ligtas at permanenteng makakapamahala ng mga thermal load sa mga charging rate na higit sa 6C. Ang cooling performance ng two-phase immersion cooling ay maaari ring matagumpay na mapigilan ang pagkalat ng init sa loob ng thermoplastic composite battery shell, samantalang ang ipinakilalang two-phase immersion cooling ay nagpapakalat ng init sa kapaligiran hanggang 30°C. Ang thermal cycle ay nababaligtad, na nagpapahintulot sa mahusay na pag-init ng baterya sa malamig na mga kondisyon sa paligid. Ang implementasyon ng flow boiling heat transfer ay nagsisiguro ng patuloy na mataas na heat transfer nang walang pagguho ng vapor bubble at kasunod na pinsala sa cavitation.

Sa konsepto ng direktang two-phase immersion cooling ng Kautex, ang fluid ay direktang nakadikit sa mga selula ng baterya sa loob ng pabahay ng baterya, na katumbas ng isang evaporator sa isang refrigerant cycle. Pinapakinabangan ng cell immersion ang paggamit ng ibabaw ng selula para sa paglipat ng init, habang ang patuloy na pagsingaw ng fluid, ibig sabihin, pagbabago ng phase, ay nagsisiguro ng pinakamataas na pagkakapareho ng temperatura. Ang eskematiko ay ipinapakita sa Figure 2.

Larawan 2 Prinsipyo ng pagpapatakbo ng two-phase immersion cooling

Ang ideya ng pagsasama ng lahat ng kinakailangang bahagi para sa pamamahagi ng likido nang direkta sa isang thermoplastic, non-conductive battery shell ay nangangako na magiging isang napapanatiling pamamaraan. Kapag ang battery shell at ang battery tray ay gawa sa iisang materyal, maaari silang pag-isahin para sa katatagan ng istruktura habang inaalis ang pangangailangan para sa mga materyales sa encapsulation at pinapadali ang proseso ng pag-recycle.

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang isang two-phase immersion cooling method gamit ang SF33 coolant ay nagpapakita ng superior na kakayahan sa pagpapakalat ng init sa paglilipat ng init ng baterya. Napanatili ng sistemang ito ang temperatura ng baterya sa hanay na 34-35°C sa ilalim ng lahat ng kondisyon ng pagsubok, na nagpapakita ng mahusay na pagkakapareho ng temperatura. Ang mga coolant tulad ng SF33 ay tugma sa karamihan ng mga metal, plastik, at elastomer, at hindi makakasira sa mga thermoplastic battery case materials.

Larawan 3 Eksperimento sa pagsukat ng paglipat ng init ng baterya [1]

Bukod pa rito, inihambing ng eksperimental na pag-aaral ang iba't ibang estratehiya sa pagpapalamig tulad ng natural convection, forced convection, at liquid cooling gamit ang SF33 coolant, at ipinakita ng mga resulta na ang two-phase immersion cooling system ay napakaepektibo sa pagpapanatili ng temperatura ng battery cell.
Sa pangkalahatan, ang two-phase immersion cooling system ay nagbibigay ng mahusay at pare-parehong solusyon sa paglamig ng baterya para sa mga de-kuryenteng sasakyan at iba pang aplikasyon na nangangailangan ng pag-iimbak ng enerhiya, na nakakatulong upang mapabuti ang tibay at kaligtasan ng baterya.