純粋な電気自動車の熱管理モード: バッテリー浸漬冷却
車両電動化の新しい用途では、電気部品を冷却および加熱して最適な動作温度に保つことが重要です。これにより、電気部品の寿命と性能が保証されます。 したがって、適切な熱管理システムが不可欠です。 言い換えれば、使用される電動コンポーネントに特化した適切な熱管理システムを設計する必要があります。
空冷システムは、設計がシンプルで低コストで、漏れの問題がないため、最も広く使用されています。 空冷には強制対流を利用したアクティブタイプと自然対流を利用したパッシブタイプがあります。 液体などの媒体と比較して、空気は熱容量が小さく（標準温度で Cp=1.006 kJ/kgK）、熱伝導率が低いため、空冷が次世代電気自動車の選択肢になる可能性は低いです。より大きなバッテリーパックとより速い充電。 優先されるテクノロジー。
液体冷却は間接方式と直接方式に分けられます。 クーラントは空気よりも大きな熱容量と高い熱伝導率を持っています。 温度制御のバランスが取れているため、間接液冷は現在、バッテリーの熱管理で最も一般的に使用されているソリューションの 1 つです。 最も一般的に使用される冷却剤は、水とグリコールの混合物です。 間接冷却の原理は、セル/バッテリーモジュールの底部または側面にあるチャネルに冷却剤を流して、システムから熱を逃がすことです。
冷却は、特定のサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) を使用することで改善できます。 空冷と比較した間接液冷の欠点は、システムが複雑であることです。 コンポーネントやチャネル/パイプが増えると、故障が増え、重量が増加し、漏れの問題が発生する可能性があります。
もう 1 つの新しい冷却技術は、浸漬冷却としても知られる直接液体冷却です。これは、バッテリーを誘電性液体に完全に浸します。 これは、電気的破壊に対して高い耐性を持つ非導電性の液体です。 この技術の導入は、バッテリープロセスとコンポーネント設計の複雑さを大幅に軽減できることを意味し、システムの重量と容積を削減し、バッテリー温度制御の安定性とバランスを大幅に改善するのにも役立ちます。 浸漬冷却では、熱交換器を使用せずに必要に応じてバッテリーを加熱または冷却できるため、効率が大幅に向上します。 電気自動車バッテリーの浸漬冷却はまだ初期段階にありますが、ファラデー フューチャーの特許取得済みの完全浸漬セル システムや、ダカール ラリーでのアウディ RS Q e-tron の浸漬冷却など、すでにいくつかの使用事例があります。 パナソニックとテスラの元従業員によって設立された Xingji Technology の液体冷却技術または IMMERSIO™ システム。
