Xing Mobility、船舶用「Cell-to-Pack」浸漬冷却バッテリーを発表

台湾のバッテリーメーカーであるXing Mobilityは、従来の船舶用バッテリーの最大2倍のエネルギーを貯蔵できるように設計されたバッテリーアーキテクチャ「Immersio CTPシステム」を発表しました。従来のモジュールボックスやコールドプレートを排除し、単一の成形コンポジットホルダーと液体浸漬を採用することで、このシステムは電気船舶における放熱と容積制限という二つの課題の解決を目指しています。

この画像は、電気船舶向けのImmersio CTPシステムの海事応用を例示しています。

Immersio CTPシステムのアーキテクチャ

ほとんどの船舶用バッテリーパックは、セルを金属製のモジュールボックス内に収め、それをさらに大きな筐体の中に配置します。Xing Mobilityの「cell-to-pack（CTP）」設計は、これらの中間層を取り除き、成形されたコンポジットホルダーを使用してセルを保持しながら、同時に冷却剤を循環させます。

この統合により、エネルギーを貯蔵しないバッテリー構造の質量である「デッドウェイト」が削減されます。冷却パイプとモジュールハウジングの容積を最小限に抑えることで、CTPシステムはセルをより密に配置することが可能になります。これは、1立方メートルごとのスペースが貨物や乗客の収容能力とトレードオフになる船舶にとって極めて重要です。

これらのシャーシは、アーキテクチャのセクションで議論されている物理的なハードウェアおよびバッテリーハウジングのコンポーネントを表しています。

熱管理と安全メカニズム

従来の船舶用バッテリーは、微細な流路を持つ金属板であるコールドプレートを使用して、セルに冷却剤を流します。しかし、熱はプレートに到達する前に、セルのケーシングとサーマルペーストを通過しなければなりません。すべてのセルを液体に浸すことでこれらの障壁を取り除き、専門家が「可能な限り最も効率的な熱伝達」と表現する仕組みを実現します。

Xing Mobilityは、この浸漬スキームによって、単一の過熱セルが隣接するセルに引火するのを防げると主張しています。同社によれば、液体は貫通したセルを10秒以内に1,000°Cから100°C以下に冷却できます。専門家はこの可能性を妥当と考えていますが、IEC 62619安全規格テストの具体的な結果はまだ公開されていません。

パフォーマンス指標と海事上の制約

実験室環境において、CTPシステムは冷却剤や管理システムの重量を含めて約200 Wh/kgを貯蔵します。これは比較対象として使用されたリン酸鉄リチウム（LFP）パックよりも大幅な改善であり、Corvus EnergyのDolphin NxtGenシステムが提供する168 Wh/kgを19%上回る数値です。

HN Digestによる図（spectrum.ieee.orgの報告数値に基づく。数値はソースの記載通り）。

このシステムが広く普及するまでには、いくつかのハードルがあります。可燃性の液体冷却剤の使用は、適切に管理されない場合にリスクを伴い、また、10年間にわたって数千回の熱サイクルと潜在的な塩分汚染に耐えなければならないオイルの長期的な信頼性はまだ証明されていません。さらに、このシステムは大型旅客フェリーへの配備に必要なDNV認証をまだ受けていません。