На 85% меньше жидкости. Корейцы создали новую систему охлаждения аккумуляторов
Исследователи Корейского института машиностроения и материалов (KIMM) разработали первую в мире систему спрей-охлаждения литий-ионных аккумуляторов методом погружения.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Самые безопасные современные аккумуляторы полностью погружают в непроводящую диэлектрическую жидкость, чтобы предотвратить перегрев и возгорание. Этот метод эффективен, но делает аккумуляторные блоки слишком тяжелыми и дорогими. В обычных электромобилях используется охлаждение с непрямым контактом — например, с помощью охлаждающих пластин, расположенных рядом с ячейками, — однако при высоких температурах и быстрой зарядке такие решения часто дают сбой.
Команда под руководством доктора Джинсуба Кима пошла иным путем, объединив два процесса. Распыление жидкости сверху мгновенно отводит тепло от верхней части ячеек, а принудительная конвекция в нижнем слое жидкости непрерывно удаляет остаточное тепло. Этого достаточно для поддержания температуры блока ниже 35 °C даже в режимах быстрой зарядки и разрядки.
«Технология распылительного иммерсионного охлаждения эффективно охлаждает литий-ионные аккумуляторные блоки и снижает риски теплового разгона и возгорания, используя лишь небольшое количество диэлектрической жидкости», — объясняет доктор Ким, ведущий научный сотрудник Центра исследований тепловых насосов KIMM.
Разработку уже испытали в режимах быстрой зарядки и разрядки. По сравнению с прежними системами погружного типа, новая расходует лишь 10–20% жидкости, обеспечивая при этом более эффективное охлаждение, повышенную тепловую стабильность и снижение массы блока. Сама жидкость полностью негорючая: при выходе ячейки из строя она срабатывает как встроенный огнетушитель.
Благодаря легкости и дешевизне корейскую технологию можно применять в электромобилях, а также в крупных системах накопления энергии для электросетей.
В дальнейшем команда планирует задействовать искусственный интеллект для создания еще более совершенных диэлектрических жидкостей. «Благодаря минимизации расхода жидкости, а также снижению веса и стоимости, эта технология должна найти применение в различных отраслях, в частности в сфере электромобилей и систем накопления энергии», — добавляет Ким.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Thermal Engineering.