Innovatives Wärmemanagementsystem für Batterien von Elektrofahrzeugen: Integration von Phasenwechselmaterial, Wärmeleitungen und Kühlbox

Die Einführung von Elektrofahrzeugen hat wesentlich zur Reduzierung von Treibhausgas- und Schadstoffemissionen beigetragen. Allerdings stellt die hohe Wärmeabgabe, die von den Fahrzeugbatterien erzeugt wird, eine Herausforderung dar. Um dieses Problem anzugehen, wurde ein passives Kühlsystem für das Wärme-Management der Batterien entwickelt, das eine Kombination aus einer Kühlbox, Phasenwechselmaterial und einer Wärmeleitung nutzt. Phasenwechselmaterial aus Sojawachs wurde als Kühlmedium eingesetzt, zusammen mit einer L-förmigen Wärmeleitung, die mit Lamellen ausgestattet ist. Temperaturmessungen wurden mit einem Thermoelement vom Typ K durchgeführt, das mit dem NI DAQ 9214 Modul verbunden war, während die elektrische Leistung zwischen 1,2 und 52,5 W variierte. Die Ergebnisse zeigen, dass die Implementierung von Wärmeleitungen im Wärme-Managementsystem der Batterien zu Temperaturreduktionen von etwa 31% führte, während die Verwendung von Kühlboxen zu Temperaturabfällen von bis zu etwa 40% im Vergleich zu Fällen ohne passive Kühlung führte. Darüber hinaus sank die Temperatur bei der Kombination der Kühlbox mit dem Sojawachs-Phasenwechselmaterial und der Wärmeleitung unter maximaler Wärmebelastung um etwa 66%. Dieser integrierte Ansatz zeigt die Wirksamkeit einer passiven Kühlmethode für das Wärme-Management von Batterien in Elektrofahrzeugen, insbesondere da die Schmelztemperatur des Sojawachses mit dem empfohlenen Temperaturbereich der Batterien übereinstimmt.