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比亚迪希望将电池冷却技术提升到新水平:其新专利让电池直接浸入液体中。

比亚迪希望将电池冷却技术提升到新水平:其新专利让电池直接浸入液体中。

比亚迪仍在探索管理其储能系统温度的新方法,其最新的一项专利提出了一种比目前使用的液冷系统更为激进的解决方案。这家中国公司申请的一种设计中,电池模块被冷却液直接包围,而电子元件则被隔离在干燥区域。

这是一项针对固定式储能系统的专利申请,但它的意义在于展示了人们在控制电池温度的同时解决该技术核心难题——密封性问题——方面的探索深度。

该申请于本月早些时候在中国提交。文件中描述的一种柜子分为两个独立隔间,一个用于放置电气组件,另一个则装有直接与冷却液接触的电池模块。

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目前大多数液体冷却系统并不会让制冷剂直接接触电池单元。液体在位于模块旁边的回路和金属板中流动,这样电池产生的热量会首先传递到这些表面,然后再传导给制冷剂。这种方案能够在不将液体引入电气连接区域的情况下,相当精确地控制温度。

比亚迪的专利提出了不同的设计理念。电池模块将直接浸没在非导电的冷却介质中,这样液体就能与电池模块直接接触,从而更直接地吸收热量。专利文档本身也说明,该系统使用的是与电池模块直接接触的冷却介质。

显而易见的优势是,热量在传到冷却剂之前需要经过的距离缩短了。但这一方案也带来了另一个问题:如果电池被液体包围,就必须确保这些液体不会流入电气连接处、控制电路或机柜外部。

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而这正是比亚迪提案中最有趣的部分之一。该公司并非简单地将电池置于充满液体的容器中,而是提出通过物理方式将潮湿区域与干燥区域分开,从而保护电气组件。

该装置被分为两个腔室。下层是环绕在冷却剂中的电池模块,而上层则放置着电气组件。两个区域之间的连接必须穿过这一分隔线,且不能形成让液体泄漏的薄弱点。

所提出的解决方案是将电缆从模块浸没的腔室通过液体区域的上方引至干燥腔室。这样一来,连接点便远离容器的底部,从而降低其直接接触液体的可能性。专利中明确指出,这种设计旨在降低泄漏风险并提升连接的密封性。

从压力角度而言,位置同样重要。液体的深度越大,其对容器壁和密封点的压力就越大。因此,将连接件置于较高位置可以减轻密封区域所承受的压力。

这一概念极具意义,因为它解决了在采用浸没式冷却时会出现的问题。仅仅使用不导电的液体是不够的:还必须仔细设计容器、密封结构以及电缆和连接件所经过的所有区域。

比亚迪在其现有产品中已采用先进的热管理系统,不过这项专利的架构有所不同。该公司将其刀片电池技术应用于储能系统和电动汽车中,而CATL等其他制造商则采用不同的液体冷却方案来控制电池温度。

在传统系统中,制冷剂始终处于一个明确界定的回路内,不会与电池单元直接接触。CN 122868832 A中提出的方案恰恰改变了这种关系:制冷剂直接环绕电池模块,而电子元件则位于独立的隔间中。

比亚迪的文档还提到了干燥区域内的各种组件,包括电子元件以及与制冷相关的系统。所有这些部件都被整合在一个柜体中,该柜体可作为储能装置的一部分。

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