der Mehrkanal-Kühlrohre PA12 :

PA12-Mehrkanal-Kühlrohre für EV-Batteriesysteme – KAXITE-Wärmemanagementlösung

Die wärmeleitenden PA12-Mehrfachhohlraumrohre von KAXITE revolutionieren die Batteriekühlung von Elektrofahrzeugen mit überragender Sicherheit, leichtem Design und thermischer Effizienz und übertreffen herkömmliche Gummi-/Metalllösungen. Diese extrudierten Rohre wurden für den direkten Kontakt mit Wasser-Glykol-Kühlmitteln oder Kältemitteln entwickelt und verfügen über optimierte Innenkanäle, um die Wärmeableitung zu maximieren und gleichzeitig die Betriebsstabilität bei -40 °C bis 135 °C aufrechtzuerhalten – entscheidend für schnelles Laden und extreme Klimabedingungen.

Warum sollten Sie sich für KAXITE PA12-Kühlrohre entscheiden?
✔ Auslaufsichere Sicherheit – Die monolithische Nylonkonstruktion eliminiert Fehlerstellen bei Schläuchen/Klemmen (im Vergleich zu Gummisystemen)
✔ Hohe dielektrische Festigkeit – Hält 800 V+-Systemen stand und verhindert Kurzschlüsse (UL94-zertifiziert)
✔ Platzsparendes Design – 30 % kompakter als Gummischläuche, was eine engere Integration des Batteriepakets ermöglicht
✔ Gewichtsreduzierung – 50 % leichter als Aluminiumrohre, verbessert die Energieeffizienz
✔ Chemische Beständigkeit – Unempfindlich gegen Kühlmittelverschlechterung (getestet auf 5.000+ thermische Zyklen)

Hauptanwendungen:

• Ladeluftkühlungsleitungen des Batteriemoduls

• Kaltplatten-Verbindungssysteme

• Kältemittelverteiler

  
  

Benutzerdefinierte Optionen:

• Hohlraumdesigns (2–6 Kanäle)

• Leitfähige Füllstoffzusätze (verbesserte Wärmeübertragung)

• Vormontierte Schnellkupplungsenden

Vorteile der wärmeleitenden PA12-Rohre:

• Geringere Dichte, leichter und kostengünstiger als Aluminium;

• Gute Isolierung und Zähigkeit;

• Das modifizierte Material weist eine gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitung auf;

• Hochpräzises KAXITE-Extrusionsverfahren;

• Mehr als 40 Produktionslinien sorgen dafür, dass der Bedarf gedeckt wird;

• hohe Beständigkeit gegen Säuren, Basen, Lösungsmittel und andere korrosive Substanzen im gesamten Betriebstemperaturbereich und über längere Zeiträume;

• Längere Lebensdauer;

Um die Herausforderungen und Lösungen bei der Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge besser zu verstehen, gehen wir die folgenden Themen durch:

->Kühlmethoden für Elektrofahrzeugbatterien

EV-Batterien können durch Luftkühlung oder Flüssigkeitskühlung gekühlt werden. Um den modernen Kühlanforderungen gerecht zu werden, ist Flüssigkeitskühlung das Mittel der Wahl. Sehen wir uns beide Methoden an, um den Unterschied zu verstehen.

Luftkühlung

Luftkühlung nutzt Luft zum Kühlen der Batterie und gibt es in passiver und aktiver Form.

Bei der passiven Luftkühlung wird Luft von außen oder aus der Kabine zum Kühlen oder Heizen der Batterie genutzt. Sie ist in der Regel auf einige hundert Watt Wärmeableitung begrenzt.

Die aktive Luftkühlung wird von einer Klimaanlage angesaugt, die über einen Verdampfer und eine Heizung zur Regelung der Lufttemperatur verfügt. Die Kühlleistung ist normalerweise auf 1 kW begrenzt und kann zum Kühlen oder Heizen der Kabine verwendet werden.

Flüssigkeitskühlung

Flüssigkeitskühlung ist die beliebteste Kühltechnologie. Zur Kühlung der Batterie wird ein flüssiges Kühlmittel wie Wasser, ein Kältemittel oder Ethylenglykol verwendet. Die Flüssigkeit fließt durch Rohre, Kühlplatten oder andere Komponenten, die die Zellen umgeben, und transportiert die Wärme an einen anderen Ort, beispielsweise einen Heizkörper oder einen Wärmetauscher. Flüssigkeitsführende Bauteile verhindern den direkten elektrischen Kontakt zwischen den Zellen und dem flüssigen Kühlmittel.

Wie bei der Luftkühlung gibt es passive und aktive Systeme. Aktive Flüssigkeitskühlung ist aufwändiger und teurer, bietet aber bessere Leistungen wie Vortrieb und Ladeleistung. Der Unterschied zwischen aktiver und passiver Kühlung besteht darin, dass die passive Kühlung Umgebungsluft nutzt, um die Temperatur der Flüssigkeit zu steuern

Einige Wärmemanagementsysteme verwenden ein Direktkontaktmedium wie Öl oder andere dielektrische Flüssigkeiten, die direkt mit den Zellen in Kontakt stehen. Dies wird vor allem bei Nicht-Consumer-Elektrofahrzeugen verwendet, da diese weniger sicher sind und eine weniger wirksame Isolierung zwischen den Zellen und der Umgebung bieten.

Kühlmethoden im Laufe der Zeit

Heutzutage werden die meisten Batterien mittels aktiver Kühlung flüssigkeitsgekühlt, da so eine bessere Temperaturkontrolle möglich ist. Flüssigkeiten sind bessere Wärmeleiter als Luft – um genau zu sein hunderte Male besser –, was das Temperaturmanagement erleichtert.

Da die Herstellung von Batterien zu Beginn der EV-Revolution deutlich teurer war, taten die Hersteller alles, um die Produktionskosten zu minimieren, was die passive Luftkühlung attraktiver machte. Allerdings sind die Batteriekosten im letzten Jahrzehnt gesunken und das Schnellladen, das anspruchsvollere Kühlanforderungen mit sich bringt, erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Infolgedessen hat die passive Luftkühlungstechnologie an Popularität verloren.

Anfang der 2010er-Jahre hatte man zum Beispiel zwei Optionen für etwa den gleichen Preis: einen Nissan Leaf mit Luftkühlung und einer Batterie mit größerer Reichweite oder einen Chevy Volt mit aktiver Flüssigkeitskühlung, aber einer geringeren Reichweite und dafür einer leistungsstärkeren Batterie. Eine reichweitenstarke und aktiv gekühlte Batterie wäre damals zu teuer gewesen.

Einer der Gründe, warum aktive Kühlung teurer ist, liegt darin, dass sie mehr Komponenten umfasst, wie etwa eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe, Ventile und mehrere Temperatursensoren. Allerdings sind die Kühlergebnisse wesentlich zuverlässiger.

-->Warum EV-Batterien gekühlt werden müssen

EV-Batterien haben bestimmte Betriebsbereiche, die für die Batterielebensdauer und -leistung von entscheidender Bedeutung sind. Sie sind für den Betrieb bei einer Umgebungstemperatur zwischen 20 °C und 25 °C ausgelegt. Eine bessere Kontrolle der Batterietemperatur verbessert deren Leistung und Lebensdauer.

• Während des Betriebs halten sie Temperaturen zwischen -30 °C und 50 °C stand.

• Während des Aufladens können sie Temperaturen zwischen 32 °F und 122 °F (0 °C und 50 °C) standhalten.

Batterien erzeugen im Betrieb viel Wärme und ihre Temperatur muss innerhalb der Betriebsbereiche gesenkt werden. Bei hohen Temperaturen (zwischen 158 °F und 212 °F bzw. 70 °C und 100 °C) kann es zu thermischen Instabilitäten kommen, die eine Kettenreaktion auslösen, die den Akku zerstört.

Beim Schnellladen müssen Akkus abgekühlt werden. Dies liegt daran, dass der hohe Strom, der in die Batterie fließt, überschüssige Wärme erzeugt, die abgeführt werden muss, um die hohe Laderate aufrechtzuerhalten und die Batterie nicht zu überhitzen.

Manchmal müssen sie auch aufgeheizt werden, wenn die Temperatur zu niedrig ist oder um die Leistung zu steigern. Beispielsweise können Zellen nicht unter 32 °F (0 °C) geladen werden. Oder Unternehmen wie Tesla bieten bei einigen Modellen eine Batterievorwärmung an, um hohe Leistungen zu erzielen und in weniger als 2 Sekunden von 0 auf 60 Meilen pro Stunde zu beschleunigen.

->Herausforderungen beim Wärmemanagement

Die häufigsten Herausforderungen beim Wärmemanagement von Elektrofahrzeugbatterien sind Undichtigkeiten, Korrosion, Verstopfung, das Klima und Alterung. Wie Sie sehen werden, stellen Flüssigkeitskühlsysteme Herausforderungen dar, die es bei Luftkühlsystemen nicht gibt.

• Undichtigkeiten können nur in Flüssigkeitskühlsystemen auftreten, deren Rohrverbindungen mit zunehmender Alterung der Batterie undicht werden können. Jegliche Undichtigkeiten verschlechtern die Leistung und Lebensdauer der Batterie schnell. Sie können sogar dazu führen, dass das Elektrofahrzeug nicht mehr funktioniert, wenn Feuchtigkeit die elektrische Isolierung der Batterie angreift. Batteriemodule, Verbindungen, Pumpen und Ventile müssen alle intakt bleiben.

• Korrosion kann nur in Flüssigkeitskühlsystemen auftreten, deren Kühlplatten mit zunehmender Alterung des flüssigen Glykols korrodieren können. Daher muss im Rahmen der Wartung des Fahrzeugs die Kühlflüssigkeit ausgetauscht werden.

• In den Hunderten von kleinen Kanälen, durch die sich Flüssigkeit in der Batterie bewegt, besteht die Gefahr einer Verstopfung.

• Das Klima auf der ganzen Welt stellt Batterien vor unterschiedliche thermische Herausforderungen. Beispiele hierfür sind das Stehenlassen des Autos in der starken Sonne über einen längeren Zeitraum oder das Leben an einem Ort, an dem im Winter extrem niedrige Temperaturen herrschen. Batterien müssen jederzeit großen Temperaturschwankungen standhalten. Um dies zu erreichen, muss das Batteriekühlsystem auch dann aktiv sein, wenn das Fahrzeug nicht genutzt wird.

• Alterung verursacht Probleme beim Wärmemanagement, die eingeplant werden müssen. Mit zunehmender Lebensdauer der Batterien geht ein größerer Teil der Energie als Wärme verloren. Das Wärmemanagementsystem muss für diese härteren Bedingungen ausgelegt sein, die später im Batterieleben auftreten, und nicht nur für die typischen Bedingungen in den ersten Jahren.

KAXITE betreibt ein eigenes Labor, um die Qualität streng zu testen und sicherzustellen. Mit fortschrittlichen Granulierungsfunktionen kann KAXITE unterschiedliche Leistungsanforderungen und Materialspezifikationen erfüllen und ermöglicht so die individuelle Anpassung von Produkten an spezifische Kundenbedürfnisse.

Dimensionsmessung	Probenahme	Dichte	Glasfasergehalt
Shore-Härte D	Schlagfestigkeit	Zugfestigkeit/Modul	Bruchdehnung
Schmelztemp. / DSC	Hohe Temp. Prüfen	Niedrige Temperatur. Prüfen	Entflammbarkeit (UL94)

Von den PA12-Extrusionsteilen ist KAXITE in der Lage, 100.000 Teile pro Woche zu produzieren. Unser Produktionsprozess wird durch ein 7*24-Stunden-Labortestsystem unterstützt, um eine konsistente Leistungsüberwachung zu gewährleisten. Mit der ISO9001-Zertifizierung halten wir einen hohen Standard an Produktionsqualität aufrecht.

Die größte Herausforderung liegt nicht in der Konzeptualisierung, sondern in der Umsetzung. Viele Kunden äußerten ihre Frustration darüber, dass andere Hersteller die von ihnen entworfenen Formen nicht herstellen konnten, was einige dazu veranlasste, sich direkt an unsere Werkstatt zu wenden. Wir sind auf die Entwicklung und Herstellung maßgeschneiderter Formen der Kunststoffprodukte für unsere Kunden spezialisiert und haben es nie versäumt, jede gewünschte Form zu liefern. In den meisten Fällen können wir die Entwicklung neuer Produkte innerhalb von 15 Tagen abschließen.

Bezüglich der Produktverpackung bieten wir Standardverpackungsmöglichkeiten an, um die sichere Lagerung der kleinen Kunststoffteile zu gewährleisten. Darüber hinaus können wir maßgeschneiderte Verpackungen basierend auf spezifischen Anforderungen bereitstellen. Für alle Spezifikationen und Formen der PA12-Mehrkanal-Kühlrohre erfolgt die Standardverpackung in Kartons. Wir sind bestrebt, individuelle Kundenbedürfnisse zu erfüllen, indem wir flexible Verpackungslösungen anbieten, die auf unterschiedliche Produktspezifikationen zugeschnitten sind. Wir reagieren sehr schnell auf die Anforderungen unserer Kunden und nutzen unsere beträchtliche jährliche Produktionskapazität von 100.000 Stück/Woche, um eine pünktliche Lieferung sicherzustellen. Neben einer schnellen Lieferung bieten wir perfekte, auf die Kundenanforderungen zugeschnittene Verpackungslösungen. Unsere Verpackungs- und Transportlösungen sind darauf spezialisiert, die Containerladeraten zu maximieren, die Liefereffizienz zu verbessern und die Transportzeit zu verkürzen, um unseren Kunden einen optimierten Service sowohl für große als auch für kleine Bestellmengen zu bieten.