Το CATL Qilin CTP 3.0 είναι το σχέδιο δεύτερης γενιάς Cell To Pack. Το Qilin πήρε το όνομά του από ένα θρυλικό πλάσμα από την Κίνα.
Η τελευταία ανάρτηση της CATL προτείνει ότι αυτό το ολοκληρωμένο σύστημα μπορεί να αυξήσει την ενεργειακή πυκνότητα σε 255 Wh/kg για συστήματα τριών μπαταριών (NMC, NMCX κ.λπ.) και 160 Wh/kg για συστήματα μπαταριών LFP. Ουσιαστικά αφαιρώντας τα γενικά έξοδα μιας μονάδας.
Ο σχεδιασμός του πακέτου στο εξωτερικό είναι αρκετά παραδοσιακός με ένα κωνικό τμήμα στο μπροστινό μέρος για να προσαρμόζεται η σύγκρουση και η δομή της ανάρτησης σε ένα κανονικό σχέδιο οχήματος.
Το πακέτο έχει θέσεις βιδών κάτω από κάθε πλευρά και στο πίσω άκρο του πακέτου (κάτω μέρος αυτής της εικόνας).
Παρατηρήστε ότι δεν υπάρχουν στοιχεία στερέωσης στο κέντρο αυτού του πακέτου. Αυτό είναι εκπληκτικό για ένα πακέτο αυτού του μεγέθους.
Δομή
Η εικόνα στα αριστερά είναι μια σχεδίαση CTP με μία εσωτερική δοκό χιαστί και δύο εμπρός-πίσω δοκούς. Η εικόνα στα αριστερά είναι CATL CTP3.0 χωρίς εσωτερικές δομικές δοκούς.
Το στρώμα σάντουιτς με τις κυψέλες και τις πλάκες ψύξης που διατρέχουν το πακέτο μαζί με ένα κάτω και πάνω πάνελ κλεισίματος δεν περιγράφεται πραγματικά με αρκετή λεπτομέρεια για να κατανοήσουμε πώς συναρμολογείται. Πώς στερεώνονται αυτά τα μέρη μεταξύ τους;
Ο νέος σχεδιασμός CTP3.0 φαίνεται να βασίζεται στη δομή των κυψελών και στο σύστημα ψύξης για να αντιδρά στα πλευρικά φορτία κρούσης που παρατηρούνται σε μια σύγκρουση.
Αυτή η εικόνα δεν δείχνει τη λεπτομερή μηχανική δομή γύρω από τις συνδέσεις των στοιχείων και τους εύκαμπτους σωλήνες ψυκτικού. Πώς συνδέονται οι σωλήνες ψυκτικού σε κάθε πλάκα και πώς συγκρατείται αυτό μηχανικά;
Νωρίτερα στο βίντεο, αυτό περιγράφεται ως ένα σύστημα που τους επιτρέπει να αφαιρέσουν την εσωτερική εγκάρσια δοκό από το πακέτο. Αυτό σημαίνει ότι οι πλάκες ψύξης και οι κυψέλες πρέπει να συνδέονται στις πλευρικές δοκούς του πακέτου για να αντιδράσουν στα πλευρικά φορτία κρούσης.
Τα μεγάλα πακέτα τείνουν να έχουν μια λειτουργία “λαχάνιασμα” και ως εκ τούτου χρειάζονται δομικά δοκάρια για να προσθέσουν ακαμψία. Ίσως οι κυψέλες είναι συνδεδεμένες με το καπάκι/πάνω πάνελ;
Οι κυψέλες δείχνουν προς τα κάτω και αυτό είναι λογικό από άποψη εξαερισμού, καθώς κατευθύνει σωματίδια και αέρια μακριά από το πάτωμα των επιβατών. Ωστόσο, δεν υπάρχουν αρκετές λεπτομέρειες για να κατανοήσουμε πώς στηρίζονται μηχανικά οι κυψέλες ή πώς γίνονται οι ηλεκτρικές συνδέσεις.
Η πλάκα βάσης της συσκευασίας και το πάνω καπάκι/πάνελ θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως επίπεδα διάτμησης, αλλά χωρίς δομή στο κέντρο της συσκευασίας για να δέσουν, αυτά πιθανότατα θα τσαλακωθούν.
Σύστημα ψύξης
Η εσωτερική εγκάρσια δοκός, η πλάκα υγρής ψύξης και το θερμικό επίθεμα έχουν ενσωματωθεί σε ένα πολυλειτουργικό ελαστικό ενδιάμεσο στρώμα. Η περιοχή των πλακών ψύξης έχει αυξηθεί κατά ένα συντελεστή 4. Ωστόσο, η πλάκα ψύξης εφαρμόζεται τώρα στη μεγάλη επιφάνεια του πρισματικού στοιχείου και επομένως η θερμότητα στον πυρήνα του στοιχείου πρέπει τώρα να μεταφερθεί μέσω των ενεργών στρωμάτων. Η θερμική αγωγιμότητα μέσω των ενεργών στρωμάτων είναι περίπου 30 φορές χαμηλότερη από την αγωγιμότητα στο επίπεδο.
Το ελαστικό ενδιάμεσο στρώμα ψύξης μπορεί να φανεί να συμπιέζεται από τις κυψέλες καθώς διαστέλλονται. Οι κυψέλες θα συνεχίσουν να επεκτείνονται κατά τη διάρκεια ζωής του πακέτου. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς σχεδιάζονται οι ακροδέκτες της πλάκας ψύξης με την πίεση που θα δημιουργήσει αυτή η συμπίεση στον σύνδεσμο.
Επίσης, αυτό σημαίνει ότι το πλάτος του καναλιού ψύξης θα μειωθεί καθώς οι κυψέλες γερνούν και επεκτείνονται. Ως εκ τούτου, περιορίζεται η ροή του ψυκτικού υγρού. Καθώς οι κυψέλες γερνούν, η εσωτερική αντίσταση αυξάνεται και έτσι η ποσότητα θερμότητας αυξάνεται για έναν δεδομένο κύκλο κίνησης. Λιγότερη ψύξη καθώς οι κυψέλες γερνούν θα οδηγήσει σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες τους. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες θα οδηγήσουν σε πιο γρήγορη γήρανση των κυψελών, δημιουργώντας έτσι μια θετική ανατροφοδότηση.
Καθώς η πλάκα ψύξης συμπιέζεται, το υγρό πρέπει να πάει κάπου και ως εκ τούτου η δεξαμενή κεφαλής θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να δέχεται το ρευστό που μετατοπίζεται.
Κάθε πλάκα ψύξης έχει μια σύνδεση σε κάθε άκρο. Επομένως, υπάρχουν πολλά πιθανά σημεία διαρροής σε αυτόν τον σχεδιασμό.
Συμπεράσματα
Λείπουν πολλές λεπτομέρειες. Ζητήματα και αρκετές ερωτήσεις που χρειάζονται κατάλληλες απαντήσεις για να μπορέσουμε να δούμε πραγματικά πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει ποτέ:
● Μπορούν οι κυψέλες και οι πλάκες ψύξης να αντικαταστήσουν τη δομή cross-pack;
● Πώς συνδέονται οι κυψέλες και οι πλάκες ψύξης στις πλευρικές δοκούς του πακέτου;
● Η ψύξη μειώνεται καθώς τα κύτταρα διαστέλλονται με την ηλικία. Η χαμηλότερη ροή ψυκτικού καθώς αυξάνεται η αντίσταση της κυψέλης δεν φαίνεται να είναι λογική.
● Πώς εξασφαλίζουν μια στιβαρή σύνδεση ψύξης με την εξωθημένη πλάκα ψύξης;
● Δεν υπάρχει καμία δομική λεπτομέρεια που να εξηγεί πώς τα κύτταρα βρίσκονται κάθετα.
● Πολλές συνδέσεις ψύξης σε κάθε πλευρά του πακέτου, πολλά πιθανά σημεία διαρροής. Σε πλευρική σύγκρουση όλες αυτές οι συνδέσεις είναι πολύ ευάλωτες.
Αυτές είναι οι πρώτες μου παρατηρήσεις σχετικά με το CATL Qilin CTP 3.0 και θα επεκτείνουμε την ανάλυση και την κατανόησή μας καθώς θα είναι διαθέσιμα περισσότερα δεδομένα.
