[重化学ON] 电池内置“喷淋系统”……三星SDI直接冷却热失控单体
向热失控电芯集中供应冷却液和灭火液
阻断向相邻电芯蔓延的连锁热扩散
随着储能系统和人工智能数据中心扩张强化安全技术
当电池单体发生热失控并喷出高温气体时，正上方的冷却液管道会随即破裂。流出的冷却液会冷却发生问题的单体及其周边单体，相当于在电池内部安装了一种“喷淋系统”。
三星SDI正加速开发直接冷却发生热失控单体、阻止火灾蔓延的安全技术。随着电动汽车以外的储能系统（ESS）及人工智能（AI）数据中心电池市场不断扩大，能否迅速控制火灾正成为新的竞争力。
据美国专利相关资料29日消息，三星SDI申请的两项电池火灾安全相关专利于27日在美国公开，公开号分别为US20260253992和US20260254077。
第一项专利“电池系统及包含该电池系统的车辆（Battery System and Vehicle Including the Battery System）”利用热失控时产生的高温气体启动冷却装置。
电池单体设有排气口，可在热失控时将内部的高温高压气体排出。三星SDI沿多个单体的排气口布置了可供冷却液等流动的管道。
当特定单体发生热失控时，从排气口喷出的高温气体会使管道破裂，管内液体随即流向该单体周边。尤其是，将正对排气口的管道部分设计得比周边更薄，使其优先在发生异常的单体上方破裂。该结构还可利用平时用于降低电池温度的既有冷却液。
释放出的液体会渗入单体之间。安装于单体之间的缓冲材料吸收液体，从而同时冷却热失控单体及相邻单体。核心在于阻止或延缓由一个单体产生的热量向周边单体扩散。
同日公开的“电池模块（Battery Module）”专利，则采用设置独立灭火液通道的方式。
该技术在固定多个电池单体电连接部位的结构件内部设置灭火液通道，并布置朝向各单体的孔洞。当特定单体发生异常时，可向该单体及其周边集中供应灭火液。除水以外，还可使用能够吸热或隔绝氧气的灭火物质。
三星SDI还在实际电池模块中诱导特定单体发生热失控后注入灭火液，并开展测量相邻单体温度变化的热传播试验。
两项技术的运行方式虽不同，但目标一致：直接针对开始热失控的单体，在早期切断从单体到相邻单体、再到模块的连锁热扩散。
随着ESS与AI数据中心扩大，安全性也成为“订单竞争力”
三星SDI加强火灾安全技术的背后，是电池市场的变化。在电动汽车增长势头放缓的情况下，ESS以及面向AI数据中心的不间断电源（UPS）、电池备份单元（BBU）正成为新的需求来源。
三星SDI也在积极拓展这些市场。本月11日，该公司收购了通用汽车（GM）持有的美国印第安纳州新卡莱尔电池合资法人49.99%股权，获得其在北美的首个独资生产基地。该工厂计划根据市场需求用于生产ESS电池。
面向AI数据中心的电池业务也在扩大。三星SDI正在供应高输出功率UPS电池，今年第二季度，UPS、BBU及电力用ESS等AI数据中心相关产品销售增长推动了业绩改善。该公司计划在下半年进一步扩大UPS产能。
ESS和数据中心会在同一空间安装大量电池单体和模块，因此防止火灾蔓延的性能尤为重要。一旦一个单体的热失控波及周边单体、模块及电池储存装置，损失规模可能迅速扩大。
今年7月，三星SDI还在全球安全认证机构UL Solutions针对UPS电池进行的大规模火灾试验中，验证了防止火灾蔓延的性能。在强制使电池模块发生热失控的试验中，火焰未蔓延至相邻电池储存装置，即使建筑物上方的喷淋系统未启动，火势也自行熄灭。
三星SDI此前已在现有产品中应用隔热结构、灭火装置等防止热扩散技术。如今，该公司进一步采用在热失控时自动释放冷却液、向异常单体直接注入灭火液等方式，构建多层次安全技术体系。
随着以电动汽车为主的电池市场扩展至ESS和AI数据中心，竞争标准也在改变。除能量密度、输出功率和价格外，事故发生时能否迅速控制单个单体的热失控并阻止其向周边扩散，正成为左右电池订单的新竞争要素。
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