Design-Optimierung eines Batterie-Kühlungssystem 

Batterien geben bei ihrer Ladung und Entladung Wärme ab. Um mit dieser Energie umgehen zu können, braucht es ein effizientes Batterie Kühlungssystem. Vor allem im Automobil-Bereich fließen hohe Ströme bei den Ladevorgängen. Damit die maximale Leistung jederzeit abrufbar ist, muss die in den Zellen produzierte Wärme aus der Batterie abgeführt werden.

In diesem Fall wird eine Kühlplatte verwendet, worauf die Zellen montiert sind. Sie besteht aus 3 zusammengeschweissten Platten, wobei die mittlere Platte die Form des Kühlkanals darstellt.

Eine wichtige Grösse ist der Massenstrom vom Kühlmittel. Dieser bestimmt, wie viel Wärme abgeführt werden kann, um die Temperatur in den Batteriezellen innerhalb einer spezifischen Bandbreite zu kontrollieren. Dementsprechend muss der Druckabfall vom Kühlsystem bekannt sein, damit eine geeignete Pumpe ausgewählt werden kann.

Die Druckverteilung im Kühlkanal ist im unteren Bild ersichtlich:

‍

Dieser kurze Clip zeigt die Temperaturverteilung im System und den Kühlmittelstrom:

‍

Auch der Füllvorgang des Kühlsystems kann genau untersucht werden:

‍