博士生任金永在锂电池用浸没式液冷安全性方面取得重要进展

作者:任金永 发布人:史君涵 审核人:刘秀全 发布时间:2025-12-04 浏览次数:97

近日,我院安全工程博士研究生任金永在锂电池用浸没式液冷安全性方面取得重要进展,相关研究成果《电解液对矿物油基浸没式冷却液稳定性和安全性的影响研究》(A comprehensive study into the impact of electrolyte on the stability and safety of mineral oil-based immersed liquid coolant)发表于《Process Safety and Environmental Protection》。《Process Safety and Environmental Protection》是化学工程、环境工程及过程安全领域国际知名期刊,目前影响因子为7.8SCI二区)。论文第一作者为博士研究生任金永,通讯作者为孔得朋教授和平平副教授,开云电竞投注(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位,该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助支持。

随着电池能量密度的持续突破性提升,其散热需求呈现出指数级增长态势,这使得高效散热技术成为当前研究热点。在众多散热方案中,浸没式液冷技术因其卓越的散热性能而备受瞩目。相较于传统间接液冷技术复杂的结构设计,浸没式冷却展现出显著的技术优势:不仅具有超高的散热效率,还能实现节能降耗、空间集约化利用,同时兼具运行稳定性和低噪声特性。然而值得注意的是,现有研究多聚焦于冷却介质的传热性能优化,而对冷却介质理化性质、热管理系统整体安全性等关键问题的研究相对薄弱,特别是针对电池电解液泄漏与冷却介质相互作用引发的安全隐患尚未得到充分重视。

冷却液-电解液燃烧测试装置示意图

针对上述问题,将电解液作为添加剂掺入矿物油基浸没式冷却液(MO)中,以探究其对冷却液稳定性和火灾风险的影响。结果表明,电解液的加入显著降低了MO的稳定性,具体表现为黏度增加和酸值升高。当电解液添加量为4 wt%时,MO复合物的闪点和燃点分别降低了65.8℃33.6℃,表明其可燃性显著增强。进一步的燃烧测试和产物分析显示,电解液中的碳酸酯类组分与LiPF6分别表现出促燃和阻燃作用。值得注意的是,低浓度电解液倾向于抑制燃烧,而高浓度则促进燃烧。这项工作为大规模锂离子电池储能系统浸没式液冷安全性研究提供了新视角。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107459

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