Иллюстрация: pronedra.ru.
Тепловой разгон аккумулятора — цепная реакция перегрева ячеек, заканчивающаяся пожаром, — остаётся одной из главных проблем безопасности электромобилей. Большинство современных батарейных пакетов также с трудом поддаются ремонту: при повреждении одной ячейки нередко приходится менять весь модуль. Новый дизайн батарейного пакета из Грацского технологического университета, описанный на TechXplore, пытается решить оба вопроса одновременно. Подробнее о смежных научных разработках ранее писали «Пронедра» в материале о скрытом дефекте батарей электромобилей.
Ключевые инновации проекта — две. Первая: переход с воздушного или жидкостного охлаждения на масляное иммерсионное охлаждение. Диэлектрическое масло, в котором непосредственно купаются аккумуляторные ячейки, отводит тепло значительно эффективнее воздуха и заметно быстрее, чем стандартные жидкостные системы с трубками вдоль поверхности. Благодаря этому температурные перепады между ячейками значительно меньше, а значит — риск локального перегрева и инициации теплового разгона снижается.
Вторая инновация: заменяемые торцевые крышки отдельных ячеек. В стандартных монолитных модулях извлечь повреждённую ячейку без нарушения целостности всего блока крайне сложно. Разборная конструкция с крышками позволяет сервисным специалистам заменить одну ячейку — что принципиально меняет экономику ремонта и упрощает переработку в конце срока службы.
В расчётных моделях и стендовых испытаниях прототипы продемонстрировали лучший тепловой профиль и значительно меньшее время разборки по сравнению с аналогами стандартного дизайна.
Вопросы масштабирования: масляное иммерсионное охлаждение добавляет массу и создаёт проблемы герметизации при интеграции в кузов транспортного средства. Это компромисс, который производителям предстоит оценивать в конкретных сценариях применения.