TECHNOLOGY

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持續追求前瞻技術

浸沒式冷卻技術

電池芯浸沒於不可燃與無毒的絕緣工程冷卻液 (冷卻液本身具有防火功能,將充放電產生的熱帶走,減少因排列緊密而導致的熱失控現象。

熱能控制的挑戰

電池芯的最佳使用溫度範圍有限

太低溫的狀態進行充電容易導致鋰發生電鍍,太高溫又可能產生固體電解質堆積,兩種環境下都會對電池芯產生負面影響,甚至有潛在的安全疑慮。

高開發時間與費用

傳統的混合式電池冷卻系統利用風扇與空氣導管,而電動車電池系統較常使用的液冷方式,內部通常包含密集的冷卻液渠道、液冷板、液體導管,加上幫浦、風扇、水箱、散熱器的輔助,在少量製作的條件下,設計出一套可量產又安全的液冷電池系統往往耗費長時間研究與不符比例的開發費用。

不足之熱能轉移效率

冷卻液與電池芯必須透過冷卻液套、電絕緣體、液冷板的間接接觸,相較於浸沒式冷卻的直接接觸,熱能轉移效率減少許多。

專為高階應用場景所提供的安全設計

當單一鋰三元電池芯失效,內部的材料開始進行放熱分解反應(釋放能量),分解反應的速度跟溫度呈現正相關。溫度升高激活分解反應的巡迴不斷持續,直到溫度達到足以破壞電池芯的程度,此時電池芯內剩餘的能量便會轉為熱量與壓力瞬間釋放。

設計浸沒式冷卻電池系統需要考慮在電池模組內讓冷卻液流通的流動空間,為了最大化電池包內的有限空間,模組彼此之間必須緊密的堆疊,維持暢通的冷卻液渠道讓冷卻液流過,整組系統必須設計為防漏的密封等級才能維持電池系統的穩定性。

冷卻液的選擇專業度

因為冷卻液會直接與電池芯接觸,液體本身必須具有絕緣的特性,因此水跟乙二醇就不在選項之中。氫氟醚近幾年已成為替代諸如CFC和HFCS等消耗臭氧的製冷劑,也可用作浸沒式冷卻電池系統中的絕緣冷卻液。

浸沒式冷卻電池系統的設計專利

​浸沒式冷卻電池系統將主要的冷卻媒介冷卻液融入到電池包內部,免除額外的間接接觸媒介例如液冷板與冷卻水管。此外,釋放壓力的功能已經成為電池系統的必備功能之一,凸顯出電池系統的設計必須是完全密封的狀態,冷卻液自電池芯轉移熱量或流經整個電池系統的能力容易被任何濕氣或空氣產生影響。

創新的電池系統熱能控制方式

電動車的需求在全球各地呈現大幅成長的潛力,意味著電池規格需要更高安全標準與更長的里程數。浸沒式冷卻的優點即為利用冷卻液直接接觸電池芯表面,維持電池系統內部的均溫狀態。穩定的溫度控制與熱能調節讓電池芯的效能提升,延長使用壽命,並抑制產生熱失控的可能性,增加各種極端環境的適應性。相比乘用車的電動車選擇廣泛,非公路載具因為具有較少數量與較廣車型的特色,反而適合採用浸沒式冷卻電池,以達到更安全穩定的操作環境與更耐久的車輛使用壽命。

車用浸沒式冷卻技術先驅,掌握國際級技術專利

技術專利著重在浸沒式冷卻技術應用於電池模組化設計與冷卻液流場設計,以達到電池芯浸沒於冷卻液中之設計效能。技術專利橫跨台灣、日本、韓國、美國與歐洲等國家。

顧問與客製化開發服務

DYNAMIC POWER ON DEMAND™ 

隨著全球電動車需求增加,安全性與長效的使用情境為電動車電池模組產管理品特性之必要需求。浸沒式冷卻系統對於電池熱能上為一項創新的技術,開拓了熱散失防範、延長電池使用壽命以及增加電池環境適配性的新領域。除此之外,電池模組效能最佳化與安全性亦是一大提升。對於工程用機具低數量、高產品差異度的需求,浸沒式液冷技術可謂現今電動化之一大捷徑。



行競科技為化學品公司與油品公司如英國石油旗下工程液體品牌嘉實多 (Castrol) 等提供工程顧問服務與技術合作,也與世界級車廠合作研究浸沒式冷卻應用,並提供量產工業與商用車款的客製化電池系統開發服務;除此之外,行競科技亦與日本 HKS Power 牽成合作開發日本市場,為日本汽車有關企業提供產品與服務。