Батарэя Пакет вадкасці астуджэння пласціны

Пласціна вадкага астуджэння батарэі з'яўляецца асноўным кампанентам для цеплавага кіравання батарэямі ў транспартных сродках новай энергіі, сістэмах захоўвання энергіі і іншых галінах прамысловасці. Ён дасягае эфектыўнага выраўноўвання тэмпературы батарэі праз высокую цеплаправоднасць металічнай падложкі і мікраканальнай структуры канала патоку. Яго асноўныя тэхналогіі ўключаюць у сябе двухбаковую канструкцыю астуджэння (кантактная вобласць ≥ 80%), аптымізацыю супраціву патоку мікраканалаў (падзенне ціску ≤ 50 кПа), кампазітны матэрыял змены фазы (цеплавыя магутнасці павялічыліся на 30%) і г.д., адаптаваны да патрэбаў у распаўсюджванні цепла батарэй высокай шчыльнасці энергіі (такіх як NCM811, LFP) у сцэнарыях хуткай зарадкі (≥ 3 С) і разраду высокай маг

2, Асноўныя асаблівасці

1. Эфектыўная цеплаправоднасць і кантроль тэмпературы

Цяплаправоднасць:

Дадзеныя: Субстрат выраблены з алюмініевага сплаву 6061-T6 (цеплаправоднасць 167 Вт / м · К) або меднай алюмініевай кампазітнай структуры (таўшчыня меднага пласта 1,5 мм, цеплаправоднасць 398 Вт / м · К), якая на 74% -315% вышэй, чым традыцыйны літы алюміній (96 Вт / м · К).

Справа: Ningde Era CTP 3.0 вадкасць астуджэння пласціны прымае медны алюмініевы кампазітны субстрат, і кантактны цеплавы ўстойлівасць зніжаецца да 0,005 ℃ · у ² / Вт, які супадае з нана цеплаправодным гелем (цеплавы ўстойлівасць 0,003 ℃ · у ² / Вт), каб дасягнуць цеплавага ўстойлівасці паміж модулем батарэі і вадкасць астуджэння пласціны ≤

Прадукцыйнасць аднастайнасці тэмпературы:

Дадзеныя: Выкарыстоўваючы падвойныя ўваходныя і падвойныя выхадныя каналы (шырыня канала 0,8-1,2 мм, глыбіня 1,5-2 мм

Выпрабаванне: Калі 3M астуджальная вадкасць (FC-72, спецыфічная цеплавая магутнасць 1,2 кДж / кг · К) цыркулюецца з хуткасцю патоку 1,5 м / с, каэфіцыент канвектыўнай цеплаперадачы дасягае 8000-12000 Вт / м ² · К, а самая высокая тэмпература паверхні батарэі зніжаецца на 25 ℃ у параўнанні

2. Лёгкая і структурная трываласць

Аптымізацыя шчыльнасці:

Дадзеныя: Шчыльнасць алюмініевага сплаву вадкасці астуджанай пласціны складае 2,7 г / см ³, што на 69,7% лягчэй, чым у вадкасці астуджанай пласціны медзі (8,9 г / см ³). Взяўшы ў прыклад пласціну з вадкім астуджэннем Tesla Model 3, вага аднаго кавалака была знізена з 8,5 кг у медным растворы да 2,6 кг, што прывяло да зніжэння вагі больш за 50 кг і павелічэння дыяпазону на 3-5%.

Кампазітны матэрыял: Выкарыстоўваючы падложку з ўмацаванага вугляродным валакном палімера (CFRP) (цеплаправоднасць 5 Вт / м · К, шчыльнасць 1,5 г / см ³) і кампазітны канал патоку металу, вага далей зніжаецца на 40%, падыходзіць для ультра лёгкіх сцэнарыяў, такіх як батарэі беспілотнікаў

Механічныя ўласцівасці:

Дадзеныя: Трываласць вытворчасці ≥ 240MPa (стан T6), устойлівасць да ўдару (Charpy V-notch) ≥ 25J / см ², праходзячы халодныя і гарачыя выпрабаванні ўдару (1000 цыклаў) ад -40 ℃ да 120 ℃ без расколін, падыходзіць для жорсткіх умоў працы паскарэння вібрацыі батарэі 15 г (бесперапынна на працягу 10 гадзін

Ушчыльненне: выкарыстоўваецца канал патоку лазернай зваркі (трываласць зваркі ≥ 80% трываласці падложкі), дэтэктар уцечкі гелійнага масавога спектрометра выяўляе хуткасць уцечкі ≤ 1 × 10 ⁻⁹ Па · м ³ / с, зніжаючы рызыку ўцечкі астуджальнай вадкасці на 99%.

3. Карозійная ўстойлівасць і надзейнасць

Апрацоўка паверхні:

Дадзеныя: Паверхня субстрату пакрыта пакрыццём нікеля-фосфору (таўшчыня 5-10 мкм) або нанакерамічным пакрыццём (цвёрдасць HV 800-1000), а выпрабаванне солі (ASTM B117) не паказвае карозіі пасля 2000 гадзін, што ў 6,7 разаў больш карозіўстойліва, чым звычайная фарба (300 гадзін).

Справа: BYD Han EV вадкасць астуджэння пласціны прымае нікель-фосфорнае пакрыццё і арганічную крэмніевую ўшчыльненне апрацоўкі, якая падыходзіць для экстрэмальных асяроддзяў, такіх як высокая вільготнасць у Хайнані і соленая шчолачная зямля на поўн Кошт абслугоўвання зніжаецца на 70% на працягу 10-гадовага тэрміну службы.

Устойлівасць да марозу:

Дадзеныя: Канструкцыя канала патоку захоўвае 5% прасторы пашырэння, у спалучэнні з астуджальнай вадкасцю на аснове этыленгліколя (кропка замарожвання -40 ℃), і прайшла тэмпературныя цыклічныя выпрабаванні (500 цыклаў) ад -50 ℃ да 120 ℃ без дэфармацы У параўнанні з чыстымі сістэмамі астуджэння вадой, устойлівасць да марозу павялічваецца ў 20 разоў.

Анты-забарэнне канструкцыі: 200 сеткавы экран фільтра з нержавеючай сталі ўсталяваны на ўваходзе канала патоку, у спалучэнні з прыладай онлайн-фільтрацыі вадкасці астуджэння (дакладнасць фільтрацыі 10 мкм), з хуткасцю выдалення прымешак ≥ 99%, каб пазбегнуць забарэння мікраканала.

4. Эканамічная эфектыўнасць і магчымасць масавай вытворчасці

Кошт вытворчасці:

Дадзеныя: Кошт адной пласціны з вадкім астуджэннем алюмініевага сплаву складае 15-25 даляраў (памер партыі больш за 100000 штук), што на 60% ніжэй, чым раствор медзі і на 40% ніжэй, чым працэс штампавання + спальвання. Цыкл распрацоўкі формы складае 20-30 дзён, з вытворчай магутнасцю 5000 штук у дзень (8 гадзін), падыходзіць для маштабнай вытворчасці.

Параўнанне працэсаў: Зварка з трэннем (FSW) замяняе традыцыйную зварку, павялічваючы эфектыўнасць зваркі ў тры разы, зніжаючы спажыванне энергіі на 50% і павялічваючы трываласць зваркі на 40%. Ён падыходзіць для складаных канструкцый каналаў.

Гнуткасць налады:

Дадзеныя: Падтрымлівае індывідуальную канструкцыю з шырынёй канала 0,5-2 мм і глыбінёй 1-3 мм, з фактарам складанасці ≤ 8 (акружнасць ² / плошча). Ён можа дасягнуць градыентнага канала (шырыня ўваходу 1,2 мм → выхад 0,8 мм), 3D выгнуты канал і іншыя нерэгулярныя структуры, адаптацыя да розных макетаў модуляў батарэі.

3, Тыповыя сцэнары прымянення і рашэнні

1. Новая энергія аўтамабільная батарэя

Чысты электрычны аўтамабіль (BEV):

Структура: Падвойная пласціна вадкага астуджэння мікраканалаў (адлегласць каналаў 1,5 мм, глыбіня 2 мм), інтэграваная з адтулінамі для ўстаноўкі выбуха-непранікальных клапанаў, слотамі для мацавання модуля батарэі і пластам ізаляцыі (таўшчыня 0,1 мм).

Прадукцыйнасць: Падыходзіць для платформы высокага напружання 800V, з розніцай тэмпературы батарэі ≤ 3 ℃ і цеплавым супрацівам 0,02 ℃ / Вт падчас хуткай зарадкі (≥ 3С), задавальняючы патрабаванне тэрміну службы 10 гадоў / 1,2 мільёна кіламетраў.

Гібрыдны электрамабіль (HEV):

Структура: медная алюмініевая кампазітная вадкасная астуджаная пласціна (медны пласт 1 мм + алюмініевы пласт 5 мм), паверхня нікеляваная электрамагнітная абарона, убудаваны матэрыял змены фазы (PCM) цеплапаглынальны пласт (кропка плаўлення 45 ℃).

Справа: Toyota Prius батарэя пакет вадкасці астуджанай пласціны, тэмпература IGBT злучэння ≤ 120 ℃ пры пікавай магутнасці 150 кВт, знізілася на 20 ℃ у параўнанні з чыстым алюмініевым растворам, і рызыка цеплавага ўцеку знізілася на 80%.