Как жидкостные охлаждающие пластины предотвращают перегрев аккумулятора электромобиля

Жидкие холодные пластины — это молчаливые стражи, которые не дают единственной горячей камере вызвать катастрофический пожар. Вот как именно они работают и почему они не подлежат обсуждению в каждом современном электромобиле.

1. Что такое тепловой разгон батареи электромобиля?

Термический разгон — это самоускоряющаяся реакция внутри литий-ионного элемента: повышение температуры → химический распад → больше тепла → более быстрый разрушение. Однажды начавшись, он может за секунды достичь >600°C, выделять горючие газы и распространяться на соседние клетки, создавая разрушительный эффект домино.

2. Почему важно усовершенствованное управление температурным режимом

Литий-ионные элементы работают лучше всего и дольше всего при температуре 15–35°C. Все, что выше, ускоряет деградацию и значительно увеличивает риск выхода из-под контроля — особенно во время быстрой зарядки или мощного разряда.

3. Как работают жидкостные холодные пластины

Холодные пластины находятся в прямом контакте с аккумуляторными модулями. Охлаждающая жидкость (обычно водно-гликолевая смесь 50/50) течет по внутренним микроканалам, поглощая тепло и передавая его к переднему радиатору автомобиля.

1. Аккумулятор выделяет тепло → проводит через алюминиевую/медную холодную пластину.

2. Охлаждающая жидкость поглощает тепло внутри оптимизированных каналов.

3. Теплая охлаждающая жидкость перекачивается в радиатор → тепло отводится в окружающий воздух.

4. Остывшая жидкость возвращается → цикл повторяется

В современных конструкциях для максимальной эффективности используется конструкция, сваренная вакуумной пайкой или сваркой трением с перемешиванием, с микроканалами или геометрией турбулентного потока.

4. Ключевые преимущества безопасности и производительности

• Равномерная температура: устраняет точки перегрева, вызывающие выход из строя.

• Быстрое отвод тепла: справляется с нагрузками быстрой зарядки мощностью более 100 кВт, не превышая безопасных пределов.

• Увеличенный срок службы батареи: уменьшает снижение емкости, поддерживая ячейки в идеальном диапазоне.

• Обеспечивает более высокую производительность: постоянная выходная мощность без теплового регулирования.

5. Текущие проблемы и будущие тенденции

Сегодняшние проблемы: более высокая стоимость, дополнительный вес, риск утечек (снижаемый тщательными испытаниями и диэлектрическими охлаждающими жидкостями).

Следующий рубеж: иммерсионное охлаждение — элементы полностью погружены в непроводящую жидкость. Уже используется в некоторых платформах с напряжением 800 В и, как ожидается, будет расширен за счет 4680 ячеек и сверхбыстрой зарядки.

Заключение

Жидкостные охлаждающие пластины – это не роскошь, а основная активная защита от неконтролируемого нагрева. Поскольку батареи становятся все плотнее, а скорость зарядки растет, эффективное жидкостное охлаждение остается наиболее проверенным и масштабируемым способом обеспечения безопасности, скорости и долговечности электромобилей.

Часто задаваемые вопросы

• Какую охлаждающую жидкость используют электромобили для охлаждения аккумулятора?

• Обычно это смесь воды и этиленгликоля в соотношении 50/50 (на той же основе, что и охлаждающая жидкость двигателя) — иногда со специальными добавками для обеспечения электрической совместимости.

• Может ли аккумулятор электромобиля перегреться во время стоянки?

• Да, в сильную жару. Система охлаждения может работать от напряжения 12 В, даже когда автомобиль выключен, чтобы защитить аккумулятор.

• Является ли иммерсионное охлаждение лучше, чем холодные пластины?

• Термически да — он обеспечивает наилучшую однородность и теплопередачу. Сегодня это более сложно и дорого, но быстро набирает обороты на высокопроизводительных платформах.

• Во всех ли электромобилях используются батареи с жидкостным охлаждением?

• Почти все современные высокопроизводительные электромобили (Tesla, Porsche, GM Ultium, Hyundai E-GMP и т. д.) используют жидкостные охлаждающие пластины. Некоторые недорогие или старые модели по-прежнему используют воздушное охлаждение.