В Южной Корее разработали лёгкую систему охлаждения батарей, которая требует на 80% меньше дорогой охлаждающей жидкости

Новая система защищает батареи от теплового разгона, используя на 90% меньше дорогой жидкости, чем классические методы

Учёные из Южной Кореи разработали систему охлаждения литий-ионных аккумуляторных батарей с помощью распыления диэлектрической жидкости и частичного погружения. По словам исследователей, технология позволяет снизить общий объём охлаждающей жидкости до 10–20% от объёма, необходимого традиционным системам полного погружения, одновременно уменьшая массу и стоимость аккумуляторных систем.

Новая система объединяет 2 метода охлаждения: распыление жидкости сверху на аккумуляторные элементы и частичное погружение нижней части батарейного блока.

Современные литий-ионные батареи требуют эффективного отвода тепла, поскольку перегрев может привести к тепловому разгону — неконтролируемому повышению температуры внутри аккумулятора, которое способно вызвать возгорание. Один из наиболее надёжных способов защиты заключается в полном погружении элементов в негорючую диэлектрическую жидкость, однако такие системы увеличивают массу и стоимость аккумуляторных блоков.

В обычных системах охлаждения электромобилей часто используются непрямые методы, например охлаждающие пластины, расположенные рядом с ячейками батареи. Полное погружение решает проблему более эффективного отвода тепла, но требует большого объёма жидкости и снижает эффективность транспортного средства из-за дополнительного веса.

Гибридная система KIMM использует преимущества обоих подходов. Верхнее распыление быстро отводит тепло от наиболее нагревающихся участков аккумуляторных элементов, а нижний слой жидкости обеспечивает принудительную конвекцию — перенос тепла движением жидкости. Такая схема позволяет поддерживать температуру батарейного блока ниже 35 °C даже при интенсивной зарядке и разрядке.

Исследователи отмечают, что новая технология снижает количество необходимой диэлектрической жидкости на 80–90% по сравнению с традиционным полным погружением. Это уменьшает массу системы охлаждения и снижает стоимость, что может упростить применение технологии в электромобилях и крупных системах хранения энергии (ESS), используемых для работы с электрическими сетями.

Используемая жидкость при этом остаётся полностью негорючей. В случае повреждения аккумуляторной ячейки она может дополнительно выполнять функцию внутреннего средства подавления возгорания.

Следующим этапом работы команда KIMM планирует использовать методы оптимизации на основе искусственного интеллекта для поиска новых диэлектрических жидкостей с улучшенными теплофизическими свойствами.