دستاورد جدید توتال در صنعت خودروهای برقی، نصف شدن زمان شارژ باتری

توتال انرجیز لوبریفاینتس، تولیدکننده روغن و روان‌کننده زیرمجموعه غول انرژی فرانسوی توتال، رنو مگان E-Tech را به باتری خنک‌شونده غوطه‌ور حاوی مایع جدیدی به نام Cell Shield مجهز کرده که به گفته شرکت فرانسوی زمان شارژ باتری را نصف می‌کند و برد آن را تا ۶ درصد افزایش می‌دهد.

چگونه توتال زمان شارژ باتری را کاهش می‌دهد؟

خنک‌سازی غوطه‌ور روش کاهش دما با قراردادن ماده درون مایع است اما استفاده از این روش برای قطعات الکتریکی آنچنان ساده نیست؛ زیرا رسیدن آب به مدار دستگاه الکتریکی باعث اتصال کوتاه و تخریب فوری آن می‌شود؛ به همین دلیل باتری‌های خودروهای برقی ضدآب‌اند.

در موتور درون‌سوز، گرما از دیواره سیلندرها و محفظه‌های احتراق به آب جاری در کانال‌ها هدایت می‌شود. این آب از رادیاتور (مبدل حرارتی) عبور می‌کند و با عبور هوای خنک از داخل آن از بین می‌رود.

این روش خنک‌سازی غوطه‌ور است که در آن گرما مستقیم از فلز داغ موتور به آب موجود در سیستم خنک‌کننده منتقل می‌شود.

در الکترونیک، گرما یا مستقیم به هوا منتقل می‌شود یا با اجزایی که بسیار داغ می‌شوند، مانند تراشه پردازنده کامپیوتر یا سلول باتری خودروی برقی، به سینک حرارتی منتقل می‌شود. سینک حرارتی را نیز هوا یا مایع خنک می‌کند.

هر 2 روش در کاهش زمان شارژ باتری مؤثرند اما غوطه‌ورکردن قطعه داغ در مایع خنک‌کننده تأثیر بیشتری دارد.

البته در روش غوطه‌ورسازی نیاز به مایع خاصی داریم. در الکترونیک، از مایع عایق دی‌الکتریک استفاده می‌شود. این سیال از سال‌ها پیش در تجهیزات توزیع برق مانند ترانسفورماتورها، عمدتاً به‌عنوان نوع خاصی از عایق الکتریکی استفاده می‌شده است.

سلول‌های باتری خودروهای برقی معمولاً روی سینک حرارتی نصب می‌شوند که خنک‌کننده درون آن جریان دارد اما با سلول‌ها در تماس نیست. غوطه‌ورکردن کامل یا جزئی آنها در سیال دی‌الکتریک مؤثرتر است؛ زیرا گرما را مستقیم از سلول‌ها به مایع منتقل می‌کند.

مسئله اصلی تولید مایع مناسب برای غوطه‌ورکردن سلول‌های باتری است. وزن هم فاکتور مهمی است. اگرچه خنک‌سازی غوطه‌ور به این معناست که سایر اجزایی که مایع را در باتری‌های خنک‌شونده با مایع حمل می‌کنند، می‌توانند کنار گذاشته شوند.

توسعه فناوری خنک‌سازی در خودروهای رنو ولوو

باتری رنو مگان شرکت توتال نتیجه چندین سال کار روی فناوری خنک‌سازی غوطه‌ور است. این شرکت اواخر سال ۲۰۲۰ شرکت مهندسی بریتانیایی ریکاردو را استخدام کرد تا نمونه اولیه‌ای از این باتری را برای ولوو XC60 پلاگین هیبریدی توسعه دهد.

علاوه‌بر خنک‌کنندگی بهتر و زمان شارژ سریع‌تر، ریکاردو به این نتیجه رسید که باتری‌های خنک‌شونده با روش غوطه‌وری با معماری‌های موجود خودروهای برقی سازگارند، ۶ درصد قیمت کمتری دارند و سبک‌ترند.

مزیت مهم دیگر این روش افزایش ایمنی است. آزمایش‌ها نشان داده سیال جدید توتال به‌طور بی‌سابقه‌ای در جلوگیری از فرار حرارتی و آتش‌سوزی داخلی خوب عمل می‌کند.