에너지 저장 액체 냉각 팩의 액체 기밀성에 문제가 생길 가능성에는 누출, 부식 및 침전, 응축수 및 기타 고장 모드를 포함한 여러 측면이 관련됩니다.

1- 유체의 상호연결 및 구성

에너지 저장 액체 냉각 시스템에서 유체 상호 연결은 다양한 구성 요소 간에 냉각수를 전달하는 역할을 합니다. 효과적인 유체 상호 연결을 통해 냉각수가 시스템에서 효율적으로 순환되도록 하여 배터리 충전 및 방전 프로세스 중에 발생하는 과도한 열을 제거합니다.

잘 밀봉된 시스템은 냉각수 누출을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 누출은 냉각수 손실로 이어질 뿐만 아니라 빈번한 보충이 필요할 뿐만 아니라 시스템의 방열 성능과 안정성에도 영향을 미칩니다. 에너지 저장에서 냉각수 누출은 배터리 단락을 일으켜 안전 문제를 일으킬 수도 있습니다.

2-유체연결 시스템의 액체밀폐 설계

유체 상호 연결 시스템의 액체 밀폐 설계는 시스템이 밀봉을 유지하고 다양한 작동 조건에서 유체 누출을 방지하는 데 중요한 연결 고리입니다.

그림 1: 에너지 저장 액체 냉각 시스템의 일반적인 배치

(1) 시스템 내의 잠재적인 누출원 및 위험지점을 분석합니다:

l 액체 냉각 어셈블리의 자체 밀봉 특성. 예를 들어, 액체 냉각 채널 시스템과 팩 박스의 통합 설계에서 구성 요소는 용접으로 연결됩니다. 용접 품질 결함, 용접 불량, 기공, 균열 등은 모두 액체 누출 문제로 이어질 수 있습니다.

l 구조 설계가 불합리합니다. 예를 들어, 액체 냉각 상자의 위치 구멍이나 나사 구멍이 흐름 채널에 너무 가깝고, 용접이 불량한 부분이 액체 누출의 채널이 되기 쉽습니다.

l 연결부: 액체 냉각 시스템의 파이프 연결부, 밸브 및 조인트는 일반적인 누출 지점입니다. 연결 구조가 적절하게 설계되지 않았거나 제조 공정이 정교하지 않으면 조인트 내부에 작은 결함이 있으며 냉각수도 이러한 결함에서 누출될 수 있습니다.

l 부적절한 설치, 재료 노후화 또는 손상 등으로 인한 누수

(2) 밀봉구조 설계 :

l 액체 냉각 PACK은 건식-습식 분리형 냉각판 냉각 방식을 사용합니다. 정상적인 작동 조건에서 배터리 셀은 냉각수와 접촉하지 않아 배터리 셀의 정상적인 작동을 보장할 수 있습니다. 에너지 저장 액체 냉각기의 한 가지 솔루션은 압출 공정을 통해 형성하고, 흐름 채널을 냉각판에 직접 통합한 다음 기계적 가공을 사용하여 냉각 순환 경로를 여는 것입니다. 이 공정에서 올바른 용접 공정을 선택하는 것은 밀봉을 보장하는 중요한 단계입니다. 자세한 내용은 "에너지 저장용 하부 상자 용접 공정 설계"를 참조하십시오.

l 액체 냉각 파이프라인은 주로 액체 냉각 소스와 장비 사이, 장비 사이, 장비와 파이프라인 사이의 전환 소프트(하드) 파이프 연결에 사용됩니다. 주요 연결 방법은 다음과 같습니다.

빠른 연결: 에너지 저장 액체 냉각 시스템의 연결 방법 중 하나는 VDA 또는 CQC 빠른 연결을 사용하는 것입니다.

나사 연결: 연결구조의 양쪽 끝은 파이프로 미끄러지게 연결되며, 내부 나사링과 나사 슬리브 사이의 나사 연결은 연결의 견고성을 높여줍니다.

제한 파이프와 너트 연결: 연결 파이프는 파이프의 한쪽 끝에 클램프로 고정되고, 제한 파이프는 연결 파이프의 양쪽에 고정적으로 설치됩니다. 고무 와셔와 볼록 링은 제한 파이프 내부에 고정적으로 설치되고, 제한 링 홈은 연결 파이프 헤드 표면에 열립니다. 너트는 제한 튜브의 상단에 회전 가능하게 연결되고 나사산을 통해 제한 튜브에 회전 가능하게 연결됩니다.

밀봉 링 연결: 밀봉 링은 강력한 접착제로 나사 슬리브의 내벽에 접착되며, 밀봉 링의 내벽은 파이프의 외부 표면에 가동식으로 연결되어 사용 중 누출을 방지합니다.

(3) PACK 액체 냉각판, 캐빈 인터페이스, 캐빈 파이프라인 등은 모두 공통 냉각수, 공통 온도 및 유량 조건에서 장기 부식 방지 기능을 갖추고 설계되어 부식 없이 장기 작동이 가능합니다. 작동 조건이 액체 기밀성에 미치는 영향:

l 온도. 고온의 영향: 온도가 상승함에 따라 액체의 점도는 일반적으로 감소하여 액체의 밀봉 성능이 저하되어 액체 기밀성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 특정 밀봉 재료는 고온에서 변형되거나 열화되어 누출을 일으킬 수 있습니다. 저온의 영향: 저온 환경에서 액체는 점성이 되어 흐름의 어려움이 증가할 수 있지만 밀봉 재료의 성능을 향상시켜 액체 기밀성을 어느 정도 향상시킬 수도 있습니다.

l 압력. 고압 환경: 고압 하에서는 액체의 밀도와 점도가 증가하여 액체의 밀봉 성능이 향상될 수 있습니다. 그러나 과도한 압력은 밀봉재를 손상시키고 누출을 일으킬 수도 있습니다. 저압 환경: 저압 하에서는 액체의 밀봉 성능이 비교적 약할 수 있으며, 특히 밀봉재 자체가 결함이 있거나 노후화된 경우 누출 가능성이 더 높습니다.

l 유량. 높은 유량: 액체가 고속으로 흐를 때, 밀봉 표면에 큰 충격력을 발생시켜 밀봉 재료의 마모나 변형을 일으켜 액체 기밀성에 영향을 미칠 수 있습니다. 낮은 유량: 낮은 유량에서 액체의 밀봉 성능은 비교적 좋지만, 사소한 재료 결함과 같은 잠재적인 밀봉 문제를 가릴 수도 있습니다.

3-부식 및 증착 문제

l 차단이 기밀성에 미치는 영향:

냉각수, 침전물 또는 보일러의 성장으로 인해 내부 막힘, 냉각수 흐름 불량, 냉각 효율 저하가 발생할 수 있습니다.

파울링 및 스케일링: 냉각수의 미네랄은 장기간 작동 후 파이프의 내벽에 침전물을 형성할 수 있으며, 이를 "스케일"이라고 합니다. 파울링은 고체 입자 침전, 결정화, 부식 또는 미생물 활동으로 인해 형성될 수도 있습니다. 이러한 먼지는 파이프와 냉각판을 막고, 흐름 저항을 증가시키고, 열 전달 효율을 감소시킵니다.

거품 문제: 액체 냉각 시스템에서 거품이 발생할 수 있습니다. 거품이 냉각판 표면에 달라붙어 열전달 효과가 감소하고 시스템 작동 저항이 증가하고 펌프에 캐비테이션 부식이 발생하고 장비가 손상될 수 있습니다.

l 와전류가 기밀성에 미치는 영향:

유체가 파이프나 틈새에서 흐를 때 속도의 변화로 인해 와류가 형성될 수 있으며, 특히 유체가 좁은 부분이나 장애물을 통과할 때 와류가 형성될 가능성이 더 높습니다. 유체의 점도와 밀도도 와류 생성에 영향을 미칩니다. 점도가 높은 유체는 와류를 형성할 가능성이 더 높고, 밀도가 높은 유체는 와류 형성을 약화시킬 수 있습니다.

누설 경로: 와전류는 접촉 표면에 와류를 형성하는데, 이로 인해 틈새나 불규칙한 표면에 작은 누설 경로가 형성되어 가스나 액체가 누출될 수 있습니다.

표면 마모: 에디 흐름은 특히 고속 흐름 조건에서 접촉 표면의 마모를 일으킬 수 있습니다. 이 마모는 마모된 표면이 새로운 누출 채널을 형성할 가능성이 더 높기 때문에 기밀성을 더욱 감소시킬 수 있습니다.

열 효과: 와전류 흐름은 열을 발생시키고, 이로 인해 접촉 표면 재료가 변형되거나 열 팽창이 발생할 수 있으며, 따라서 기밀성에 영향을 미치며, 특히 온도 변화가 큰 시스템의 경우 영향을 크게 미칩니다.

4-응축수 문제

특정 조건에서 액체 냉각 라인에 응축이 형성되어 장비가 손상되거나 효율이 떨어질 수 있습니다. 단열재 고장: 파이프의 단열재가 손상되거나 노후화되면 열이 손실되고 냉각 효과가 영향을 받습니다. 특히 저온 환경에서 단열재 고장으로 인해 파이프 표면에 서리나 얼음이 형성될 수 있습니다. 서리 균열: 추운 환경에서 적절한 부동액 조치를 취하지 않으면 파이프의 냉각수가 얼어 파이프가 파열될 수 있습니다.

솔루션

l 밀봉 조치: 액체 냉각 파이프라인의 입구와 출구가 완전히 막혀 외부의 습한 공기가 배터리 칸으로 유입되지 않도록 하세요.

l 제습 장비: 제습 에어컨을 설치하거나 제습 기능을 사용하여 배터리실의 습도를 적절한 범위로 유지하세요.

l 온도 제어: 에어컨이나 환기 시스템을 설치하면 에너지 저장 캐비닛이 있는 환경의 온도와 습도를 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 온도는 섭씨 20~25도로 유지하고 상대 습도는 40%~60%로 제어할 수 있습니다.

l 격리 조치: 배터리 클러스터가 들어 있는 구획에 습기가 유입되는 것을 방지하기 위해 비어 있는 배터리 랙을 간단히 격리합니다.

당사는 열설계와 경량화에 관한 기술과 정보를 정기적으로 업데이트하여 참고할 수 있도록 공유해 드리겠습니다.Walmate에 관심을 가져주셔서 대단히 감사합니다.