电池包冷水机(电池冷却:浸没式液冷技术)

发布时间:2026-01-23 09:40:50
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电池包冷水机(电池冷却:浸没式液冷技术)


随着电动汽车对性能和安全性的极致追求,浸没式液冷技术正成为新一代电池热管理的焦点。它虽然冷却高效,但也带来了传统风冷或冷板式液冷不曾面对的独特挑战:如何抵御电池热失控时瞬间喷发的高温气体与喷溅物对冷却系统自身和精密测温元件的冲击。近日,中国第一汽车股份有限公司申请了一项关于“电池箱体、汽车及支撑机构的设计方法”专利,其核心目标正是破解这一行业痛点,为浸没式冷却技术的安全落地提供了关键保障。

电池包冷水机(电池冷却:浸没式液冷技术)

技术困境:高效冷却的“甜蜜烦恼”

浸没式冷却通过将电池电芯直接浸泡在绝缘冷却液中,实现了无与伦比的均温性和散热效率。然而,这种“亲密接触”也带来了新的风险:

高温喷发物的直接冲击:当某个电芯发生热失控时,内部会瞬间产生高达数百摄氏度的高温气体和固体颗粒物,并猛烈喷发。在密闭的浸没环境中,这些极具破坏力的喷发物会直接冲击箱体结构、管道和相邻电芯,可能引发二次灾害或损坏支撑机构。温度采样装置的生存危机:精确的温度监测是电池安全的生命线。但在浸没环境中,紧贴电芯布置的温度传感器(如热电偶)极易被热失控喷流直接损毁或信号干扰,导致监控系统在关键时刻“失明”。冷却液本身的安全性:喷发物可能影响冷却液的化学稳定性和流动性。尽管已有如超分子阻燃冷却液等先进介质能有效抑制热蔓延,但箱体结构设计仍需为冷却液在极端情况下的稳定工作提供物理保障。

传统冷却方案(风冷/冷板液冷)

浸没式液冷方案

一般,存在温度梯度

极高,均温性优秀

主要安全挑战

热蔓延控制、散热延迟

应对热失控内部喷发物、系统密封与耐压

对采样装置影响

间接,影响较小

直接,易被喷流损坏或干扰

专利解法:构建“结构性”安全防线

虽然该专利的具体结构细节尚未完全公开,但从其解决“高温喷发物影响”和“温度采样装置保护”的核心诉求出发,可以推测其设计思想可能融合了以下几个创新方向:

分级泄压与定向疏导通道:专利可能为电池箱体设计了智能的压力管理系统。在正常工作时保持密封,确保冷却液效能;当检测到单颗电芯压力骤升时,可引导其喷发物通过预设的、具有隔热和阻燃涂层的专用通道排出,避免在箱内无序扩散冲击其他部件。测温装置的“装甲”集成保护:针对脆弱的温度传感器,专利可能将其与电芯的固定或支撑机构(如恒压紧力模组箱体的组件)进行一体化设计。例如,将传感器嵌入高强度的绝缘保护套内,或置于受支撑结构遮蔽的位置,使其既能精准测温,又能避开喷发物的正面冲击。支撑机构的抗冲击与热隔离设计:用于固定电芯的支撑机构(如专利中提到的设计方法)可能采用特殊材料和几何结构,在提供恒定压紧力防止电池膨胀的同时,还能承受局部高温冲击,并在电芯之间形成一定的热隔离屏障,延缓热蔓延。行业价值:为下一代电池系统铺平道路

中国一汽的此项专利,其意义远不止于一个部件的优化。

释放浸没式冷却的真正潜力:它直指该技术规模化应用的最大安全顾虑,通过硬件结构创新补上了关键的安全拼图,使得浸没式冷却在追求高性能的豪华电动车、商用车等领域具备了更可靠的落地可能。提升电池系统整体安全等级:通过精细化管理热失控的后果,它将电池包的防护从“防止起火”提升到“抑制和隔离内部爆炸性冲击”的更高级别,为驾乘人员提供了更深层的安全冗余。引领系统性研发思维:它体现了从单一材料(如冷却液)研发向“材料-结构-控制”全系统协同设计的演进。未来的电池安全,将是冷却介质、箱体结构、智能监控(如高精度多通道测温系统)和热失控算法共同构成的有机整体。

这项专利的出现,标志着中国头部车企在电池系统底层核心技术上的钻研已进入“深水区”。它不仅是技术上的突破,更为整个行业探索能量密度与绝对安全兼顾的下一代电池系统,提供了重要的设计思路和实践方向。

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