El 2024 de abril, el equipo de expertos en gestión térmica de Lubrizol, incluido el gerente de tecnología estratégica Dr. Gareth Brown, el gerente de desarrollo tecnológico Dr. Chris Rasik, el ingeniero de investigación sénior Dr. Andy Richenderfer y el ingeniero de investigación Matthew Donohue, presentaron un webinar titulado Fluidos de gestión térmica de baterías: más que un aceite base para la conferencia virtual ChargedEV. Puede ver El webinar completo aquí.

El tema generó numerosas preguntas reflexivas. Para ayudar a resumir el buen diálogo en el evento, publicamos las preguntas como Preguntas frecuentes con nuestras respuestas.

Si tiene alguna pregunta sobre los fluidos de gestión térmica de baterías Evogen™ de Lubrizol, No dude en comunicarse con nuestro equipo.

¿Cuáles son las ventajas de la refrigeración por inmersión en comparación con otros métodos de refrigeración, como la refrigeración por aire o las placas de refrigeración por aguaglicol?

En el nivel más simple, el enfriamiento por inmersión es exactamente lo que parece: un sistema que contiene líquido con un paquete de baterías sumergido en él. No se necesita camisa de enfriamiento y el fluido dieléctrico entra en contacto directo con la batería. Esto permite un enfriamiento más rápido y un funcionamiento más seguro.

¿Hay algún beneficio de rendimiento o seguridad en el enfriamiento por inmersión?

Las siguientes son algunas de las ventajas del enfriamiento por inmersión:

• Permite la carga extrarrápida (XFC) en menos de 10 minutos. (Una carga rápida típica lleva la batería del 10 al 80 % del estado de carga (SoC)).
• Ofrece un mejor control térmico de la batería.
• Ofrece un rendimiento de transferencia de calor mejorado en un factor de 20.
• Reduce la posibilidad de fuga térmica. Prolonga la vida útil de la batería.

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¿Se pueden usar los fluidos de enfriamiento por inmersión en múltiples aplicaciones dentro de un vehículo, además de la batería?

Además de la batería, los fluidos de gestión térmica dedicados ofrecen la posibilidad de satisfacer las necesidades del motor eléctrico, el inversor y otro hardware crítico. Mientras más diversas sean las necesidades que requiera la variedad de hardware, más difícil será formular un fluido que satisfaga todas esas necesidades. Los fluidos que protegen una amplia gama de hardware deben lograr un equilibrio entre varios fluidos dedicados y un único fluido "universal". Es probable que las aplicaciones vehiculares futuras requieran diferentes combinaciones de soluciones para diferentes segmentos de vehículos y perfiles de uso.

¿En qué otras aplicaciones se puede utilizar el enfriamiento por inmersión?

El enfriamiento por inmersión ofrece múltiples beneficios, entre ellos el contacto con grandes áreas de superficie y excelentes propiedades de aislamiento, lo que permite que este método de enfriamiento se utilice en muchas áreas de aplicación diferentes. Un ejemplo adicional son las estaciones de almacenamiento de energía. En esta aplicación, la seguridad eléctrica y la uniformidad de la temperatura son lo más importante, y el enfriamiento por inmersión puede satisfacer estos requisitos.

Otro ejemplo son las aplicaciones todo terreno (OH), en las que la descarga de alta potencia y Carga rápida necesarias para aumentar la eficiencia de la operación. Estos requisitos generarán más calor. El enfriamiento por inmersión puede disipar el calor mejor que los métodos de enfriamiento tradicionales, lo que lo hace muy adecuado para este tipo de aplicaciones.

¿Es posible usar el mismo fluido de enfriamiento por inmersión en aplicaciones de transporte y de centros de datos?

Existen algunas diferencias críticas entre estas aplicaciones que dan como resultado distintas formulaciones de fluidos. Por ejemplo, un centro de datos suele ser un medioambiente limpio, bien ventilado y controlado. Por el contrario, un paquete de baterías puede estar sujeto a condiciones extremas, como climas fríos y contaminación del agua. Además, los paquetes de baterías tienen un modo de falla mucho más extremo en fuga térmica, donde se almacena una enorme cantidad de energía en comparación con las aplicaciones de centros de datos. Por estas razones, hemos formulado fluidos diferentes para las dos aplicaciones diferentes.

¿Existe alguna normativa o legislación vigente relacionada con el enfriamiento de las baterías de los vehículos eléctricos?

Las regulaciones son cada vez más estrictas en cada región del mundo. El 70% de las baterías en el mundo se fabrican en China, y los reguladores de China están haciendo obligatorio que haya 5 minutos antes de que se observe un incendio fuera del paquete de baterías cada vez que haya una fuga térmica. En cuanto a la tecnología de soluciones térmicas, pronto se finalizará una normativa actualizada sobre placas frías. La mayoría de los reguladores de todo el mundo están buscando una mejor solución para abordar la seguridad.

¿Cuál es la importancia del punto de inflamación de un fluido de gestión térmica, y cómo afecta a otras propiedades?

El punto de inflamación es fundamental para aplicaciones específicas para garantizar que se puedan implementar de manera segura. Las regulaciones y la preocupación por los incendios deben ser una máxima prioridad y pueden variar según las aplicaciones específicas para la gestión térmica. El punto de inflamación no es el mismo que la temperatura de autoignición o la temperatura que provoca la ignición espontánea.

El punto de inflamación no afecta directamente otras propiedades, pero se puede correlacionar con otros atributos clave de los fluidos térmicos que pueden afectar el rendimiento, como la transferencia de calor, la viscosidad y otras propiedades.

 

¿Cómo se compara un fluido formulado con un fluido de aceite base común en términos de mejora del rendimiento?

Según nuestras propias pruebas de aplicación, hemos visto una gran diferencia en el rendimiento de un producto totalmente formulado en comparación con los aceites base estándar. Estas propiedades de los productos pueden tener un impacto notable para ayudar a satisfacer las necesidades clave del cliente. Por ejemplo, las pruebas han demostrado que los productos formulados por Lubrizol pueden evitar la propagación de célula a célula durante la fuga térmica, en comparación con los fluidos de aceite base que no pudieron evitar la propagación.

¿Cuál es la vida útil esperada de los fluidos de enfriamiento por inmersión y requieren reemplazo como el refrigerante de motor convencional?

Los fluidos de inmersión formulados por Lubrizol se desarrollan con la intención de que se "llenen de por vida" durante el funcionamiento de un paquete de baterías.

¿Qué importancia tiene la compatibilidad de los materiales al seleccionar fluidos de enfriamiento por inmersión?

La compatibilidad de los materiales es una parte fundamental del desarrollo del producto de fluido de inmersión. Formulamos nuestros productos específicamente para garantizar la mayor compatibilidad de materiales. Esta es un área en la que estamos Feliz de colaborar con clientes potenciales.

¿Cuánto peso adicional agrega un sistema de enfriamiento por inmersión al vehículo en general?

Se espera que un sistema de enfriamiento por inmersión tenga casi el mismo peso que un sistema enfriado indirectamente que utiliza glicol de agua. Los sistemas indirectos utilizan una cantidad sustancial de aluminio y materiales de interfaz térmica que ya no son necesarios en un sistema de enfriamiento por inmersión. Como resultado, el peso adicional del refrigerante por inmersión se compensa con la reducción de los materiales de gestión térmica utilizados en un sistema indirecto. Una ventaja es que la lista de materiales y el diseño de ingeniería son mucho más simples con un sistema de enfriamiento por inmersión.

¿Cómo se controla el envejecimiento de los fluidos para garantizar que las características dieléctricas se mantengan durante toda la vida útil del vehículo?

En Lubrizol, hemos probado la durabilidad de nuestros fluidos Evogen™ en nuestras pruebas de envejecimiento acelerado. Estas pruebas imitan lo que se espera que experimente el fluido durante la vida útil del paquete de baterías. Problemas como la corrosión, el estrés oxidativo, la entrada de agua y la estabilidad térmica se han probado y verificado como óptimos rendimientos.

Lubrizol identificó sensores de control de fluidos que pueden ser incorporados en el paquete de baterías para rastrear la salud de fluidos. Trabajamos directamente con los OEM para incorporar los sensores en el paquete e identificar los umbrales de monitoreo donde puede ser necesario reemplazar el refrigerante.

¿Tiene algún ejemplo de una prueba de fuga térmica realizada a nivel de módulo?

¡Nosotros sí! Por favor Intenta comunicarte Y estaremos encantados de compartir esta información con usted.