В связи с постоянно растущим глобальным спросом на электромобили, растет спрос на более безопасные и долговечные электромобили и батареи для электромобилей.
Иммерсионное охлаждение — это инновационный метод терморегулирования аккумуляторной системы, открывающий новые возможности для предотвращения теплового разгона и увеличения срока службы аккумуляторной батареи, повышая экологическую адаптивность аккумуляторной системы. Помимо повышения оптимальных характеристик и безопасности пассажирских электромобилей, иммерсионное охлаждение также представляет собой новый путь к электрификации внедорожных транспортных средств, особенно для малотоннажных и сложных систем.
Улучшенная конструкция безопасности для сложных задач
Литий-ионный аккумуляторный элемент является мощным средством обеспечения оптимальной производительности для удовлетворения разнообразных потребностей, однако он подвержен поломкам и сбоям. Термические напряжения (например, перегрев), электрические напряжения (например, перезаряд, чрезмерный разряд и короткое замыкание) и механические напряжения (например, проникновение и раздавливание) могут привести к серьезным отказам элементов. Когда одна ячейка выходит из строя, материал внутри начинает экзотермическую (высвобождающую энергию) реакцию разложения, и скорость разложения положительно коррелирует с температурой. Короче говоря, при повышении температуры происходит разложение, дальнейшее повышение температуры вызывает дальнейшее разложение. Это формирует петлю обратной связи, которая продолжается до тех пор, пока температура не достигнет точки разрыва ячейки, а оставшаяся энергия внутри ячейки высвободится в виде тепла и давления.
Это одна из наиболее важных проблем безопасности при проектировании существующей аккумуляторной системы заключается в том, как предотвратить эти тепловые разгоны и справиться с их последствиями. Благодаря технологии иммерсионного охлаждения элементы батареи непосредственно погружаются в непроводящую, негорючую и нетоксичную охлаждающую жидкость. Этот хладагент прокачивается через систему с динамическим расходом.
В случае отказа элемента хладагент будет более эффективно поглощать тепло при его прямом контакте с элементом и снимать тепловые напряжения на окружающие элементы, предотвращая тепловое бегство и распространение. Благодаря прямому контакту с ячейкой хладагент также лучше справляется с давлением при выпуске газов. При иммерсионном охлаждении более низкая общая температура при выходе из строя одного элемента не позволит выделяющимся газам достичь точки воспламенения, исключая возможность дальнейших взрывов и возгорания. Поскольку хладагент негорючий, он также действует как средство пожаротушения.
При проектировании аккумуляторных систем с иммерсионным охлаждением необходимо учитывать другие соображения. По сути, система аккумуляторов с иммерсионным охлаждением интегрирует систему охлаждения в аккумулятор сам корпус, без обширных каналов охлаждающей жидкости, холодных пластин и трубок охлаждающей жидкости.
Однако это означает, что корпус батареи должен быть герметичным, поскольку любая влага или воздух могут поставить под угрозу способность охлаждающей жидкости отводить тепло или течь к элементам батареи и течь через систему. Герметичная конструкция обеспечивает дополнительное преимущество защиты от воздействия окружающей среды и проникновения (IP67) как часть базовой конструкции.
Иммерсионное охлаждение для топливных ячеек — идея с перспективой
Компания XING Mobility уже успешно использует топливные ячейки с иммерсионным охлаждением в своих потрясающих электромобилях Miss R.
Характеристики Miss R впечатляют: 1341 Л/С в четырех электродвигателях , максимальная скорость 270 км/ч, разгон до 100 км/ч — за 2 секунды!!!
по материалам XING Mobility