Immersionskühlung von Batterien

Das immersionsgekühlte Batteriepack verwendet ein speziell entwickeltes dielektrisches Kühlmedium, das die Batteriezellen vollständig umgibt. Dies sorgt für ein effizientes Thermomanagement und eine präzise Temperaturregelung. Während des Ladens und Entladens absorbiert das Kühlmittel die Wärme der Batterien und leitet sie an einen externen Kühlkreislauf weiter. Das hält die Betriebstemperatur stabil, steigert die Leistung und verlängert die Lebensdauer der Batterie.

Im Vergleich zu herkömmlichen Luftkühlungen und klassischen Flüssigkeitskühlsystemen bietet die Immersionskühlung (Tauchkühlung) eine schnellere Wärmeabfuhr und thermische Reaktion. Zudem erhöht sie die Systemsicherheit und Zuverlässigkeit, unterstützt den Betrieb in anspruchsvollen Umgebungen und ermöglicht einen flexibleren Einsatz bei einer Vielzahl von Energiespeicheranwendungen.

Hocheffizientes Thermomanagement

• Vollimmersions-Wärmeübertragung: Das Batteriemodul ist vollständig in ein hochisolierendes, flammhemmendes Kühlmittel eingetaucht. Dies verbessert die Effizienz der Wärmeabfuhr im Vergleich zu herkömmlichen Luftkühlungen um mehr als 50 %.
• Geräuscharmer und energieeffizienter Betrieb: Das Design kommt ohne bewegliche Zirkulationskomponenten aus. Der Geräuschpegel liegt unter 20 dB und es entsteht kein zusätzlicher Energieverbrauch durch erzwungene Zirkulation.
• Gleichmäßige Temperaturregelung: Das Kühlmittel bleibt in ständigem, vollständigen Kontakt mit der Batterie. Dadurch werden lokale Hotspot-Temperaturdifferenzen innerhalb von 1 °C gehalten, um einen Kapazitätsabbau zu verhindern.
• Dualer Pfad zur Wärmeabfuhr: Eine wassergekühlte Aluminium-Mikrokanal-Bodenplatte ist an der Unterseite des Moduls integriert. Sie bildet eine kombinierte Struktur aus Immersions-Flüssigkeitskühlung und Bodenplatten-Wärmeabfuhr.
• Strukturelle und thermische Integration: Das integrierte Druckgussverfahren verbessert die Wärmeleitfähigkeit auf ≥200 W/(m·K) und erhöht die Stoß- und Vibrationsfestigkeit.
• Standardisierte Schnittstellen: Ein- und Auslass der Bodenplatte können direkt an den Wasserkühlkreislauf des Energiespeichersystems angeschlossen werden.

Umfassende Sicherheit

• Elektrischer Isolationsschutz: Das Kühlmittel sorgt für eine elektrische Isolation mit einer Durchschlagsspannung von ≥50 kV/mm, was das Risiko von Kurzschlüssen und Bränden minimiert.
• Flammhemmender Schutz: Das selbstlöschende Kühlmittel kann die thermische Ausbreitung (Thermal Propagation) um mindestens 30 Minuten verzögern.
• Leckagesicheres Design: Die statische Konstruktion und die lasergeschweißte Versiegelung verhindern das Austreten von Kühlmittel und das Eindringen von Wasserdampf.

Geringe Wartung & Kosten

• Minimaler Routineaufwand: Die Dielektrizitätskonstante und die Viskosität des Kühlmittels müssen nur alle fünf Jahre überprüft werden.
• Geringer Kühlmittelverlust: Der jährliche Kühlmittelverlust beträgt ≤1 %, bei einem Austauschzyklus von mindestens sechs Jahren.
• Minimale Reinigung: Eine Anti-Fouling-Beschichtung verhindert Kalk- und Krustenbildung, sodass eine Reinigung der Bodenplatte nicht erforderlich ist.

Hohe Zuverlässigkeit

• Weniger Fehlerquellen: Das Batteriepack ist ohne anfällige Verschleißteile aufgebaut. Das reduziert die Anzahl der potenziellen Fehlerquellen um 60 % und sorgt für eine mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) von ≥50.000 Stunden.
• Korrosionsbeständigkeit: Das System ist vollständig kompatibel mit dem Batteriegehäuse sowie den Anschlüssen und bietet eine Lebensdauer von bis zu 15 Jahren.
• Breite Temperaturanpassungsfähigkeit: Gewährleistet einen stabilen Betrieb von -40 °C bis 85 °C und ist damit optimal für extreme Klimazonen geeignet.

Flexibler Einsatz

• Modulkompatibilität: Unterstützt mehrere Batterietypen.
• Anpassungsfähigkeit an Szenarien: Geeignet für unterschiedlichste Aufstellszenarien.
• Modulare Erweiterung: Ein einzelnes Modul kann unabhängig betrieben werden, oder es lassen sich mehrere Module für Großprojekte parallel schalten.