Репортаж от Wedoany，Корейский институт машин и материалов (Korea Institute of Machinery and Materials, KIMM) представил технологию спрей-иммерсионного охлаждения литий-ионных аккумуляторных батарей, которая, как утверждается, является первой в мире. Данная технология направлена на улучшение терморегулирования и пожарной безопасности при значительном сокращении расхода диэлектрической охлаждающей жидкости.
Система разработана Исследовательским центром тепловых насосов KIMM под руководством доктора Ким Джин Соба (Jinsub Kim). Система сочетает два способа охлаждения: диэлектрическая жидкость распыляется непосредственно на верхнюю часть аккумуляторных элементов, а нижняя часть аккумуляторного блока частично погружена в ту же непроводящую жидкость. Этот гибридный метод обеспечивает прямой отвод тепла за счет контакта с жидкостью, а вынужденная конвекция, возникающая в зоне частичного погружения, усиливает общую эффективность охлаждения.
При испытаниях литий-ионного аккумуляторного блока с током заряда/разряда 4C данная технология поддерживала температуру элементов ниже 35°C. Эта температура является критическим порогом для минимизации термической деградации и снижения риска теплового разгона.
Сообщается, что традиционные системы иммерсионного охлаждения требуют полного погружения аккумуляторного блока, что приводит к значительному увеличению веса, стоимости и объема охлаждающей жидкости. Метод KIMM позволяет сократить расход диэлектрической жидкости примерно на 85%, используя от 10% до 20% объема охлаждающей жидкости, необходимого для традиционного иммерсионного охлаждения, при сохранении сопоставимых или лучших тепловых характеристик.
Такое снижение расхода охлаждающей жидкости имеет большое значение для транспортных приложений, чувствительных к весу, особенно для электромобилей, судовых аккумуляторных систем и высокомощных коммерческих судов, стремящихся к быстрой зарядке между рейсами. Более низкий расход охлаждающей жидкости также снижает стоимость системы и упрощает компоновку.
Помимо мобильного сектора, данная технология может найти применение в стационарных системах накопления энергии и центрах обработки данных. В этих областях вопросы безопасности литий-ионных аккумуляторов вызывают все большую озабоченность. Поскольку диэлектрическая жидкость негорюча, она не только охлаждает аккумуляторные элементы, но и может помочь подавить распространение пламени в случае теплового события.
В отличие от традиционных систем воздушного или жидкостного охлаждения аккумуляторов, которые полагаются на радиаторы или холодные пластины для отвода тепла, спрей-иммерсионное охлаждение обеспечивает прямой контакт охлаждающей жидкости с аккумуляторными элементами, значительно улучшая теплопередачу при работе с высокой мощностью.
В будущем исследователи KIMM планируют использовать искусственный интеллект для выявления новых диэлектрических жидкостей с оптимизированными теплофизическими свойствами для дальнейшего повышения эффективности охлаждения.
Данное исследование проводилось в рамках проекта по разработке ключевых технологий управления спросом на энергию Министерства климата, энергетики и окружающей среды Республики Корея и было опубликовано в журнале Applied Thermal Engineering (том 282, 2026 год).
Для морской отрасли, где размеры и мощность зарядки аккумуляторных паромов, судов оффшорного флота, портовых судов и гибридных силовых установок продолжают расти, технологии, способные одновременно улучшить терморегулирование, снизить вес системы и уменьшить риск возгорания, могут стать все более важным компонентом архитектуры аккумуляторов следующего поколения.
