液冷储能——储能电池冷板技术选择

新能源电池热管理 2024-10-25

本文将对储能电池冷板技术选择做出深入讲解。从测试数据中不难看出，锂离子电池如果超出自身正常工作温度，便有可能出现化学层面的失控，这不仅会导致电池的循环寿命和日历寿命的衰减，甚至可能引起更严重的安全事故。

本文将对储能电池冷板技术选择做出深入讲解。

从测试数据中不难看出，锂离子电池如果超出自身正常工作温度，便有可能出现化学层面的失控，这不仅会导致电池的循环寿命和日历寿命的衰减，甚至可能引起更严重的安全事故。

如何提升电池性能

锂离子电池工作原理图

对于储能系统而言，将电芯始终保持在合适的温度区间内极为重要，有效的温控系统不仅能够保证储能电站的安全性以及使用寿命，也能在一定程度上提升性能与效率。

在这一过程中，我们需要着重解决两个问题。

01 控制单体电池的表面温湿度

保持最佳工作温湿度是进行温控的基础，一班要求点心工作温度为+15℃~+35℃；相对湿度在5%~95%之间且无冷凝水

02 避免电池系统中产生局部热点

电池间的温差不超过3℃，避免产生局部热点。

目前，储能温控系统的控温方式逐渐转向液冷。

储能液冷温控系统的组成

储能液冷温控系统通过储能、放能、散热和温控等步骤来实现对电池的管理，以提高系统稳定性和电池寿命。

载冷剂将电池冷板吸收的热量通过蒸发器释放后，利用水泵运行产生的动力，重新进入冷板中吸收设备产生热量；

机组在运行中，蒸发器（板式换热器）从载冷剂循环系统中吸取的热量通过制冷剂的蒸发吸热，制冷剂经压缩机压缩后进入冷凝器，并通过制冷剂的冷凝将热量释放到周围空气环境中。

冷凝后的制冷剂通过膨胀阀返回到蒸发器；然后再被蒸发，如此循环往复。

储能均温液冷板

储能电池均温液冷板是一种用于储能电池的散热技术，可以有效地控制电池的温度，提高电池的使用寿命和安全性。液冷板可以通过液体循环来吸收电池产生的热量，从而降低电池的温度。

液冷板工作原理

均温液冷板的原理是使用非导电液体作为冷却介质，在电池组内实现均匀的散热。传感器检测电池组的温度，温度控制系统调节冷却剂的温度，确保电池组的温度保持均匀。

均温液冷板的液冷循环系统可以有效降低电池组的温度上升，防止热点的产生，减小温度梯度，延长电池的寿命。

储能电池冷板技术选择

冲压钎焊薄板

场景：集装箱储能

电池工况：0.5C；1C

冷却形式：底部液冷

冲压钎焊下底板

场景：集装箱储能

电池工况：0.5C；1C

冷却形式：底部液冷

铝挤型材下箱体

场景：集装箱储能

电池工况：0.5C

冷却形式：底部液冷

可以看到目前主流的液冷板技术方向为钎焊和型材，那么这两种不同的技术，在实际应用中是否存在差别，两者在实际使用中的该做怎样的选择呢？

在电池热功率1716W@1C，水流量：10L/min，进水温度18℃，冷却液：50%乙二醇水溶液的测试条件下。钎焊冷板与型材冷板的温度差如下：

类型	最高温度	电池温差
钎焊冷板	57.42℃	2.74℃
型材冷板	60.01℃	5.86℃

电池冷板力学仿真

高倍率充放电液冷方案

仿真条件：电池热功率2176W@1C，水流量：15L/min，进水温度18℃，冷却液：50%乙二醇水溶液。

底冷方案

底冷方案解决了电池包中不同电池之间的温度差异，但由于电池自身导热系数低的问题，导致电池的顶部与底部的温差过高，达到35℃。

侧冷方案

侧冷方案不仅可以解决了电池包中不同电池之间的温度差异，还可以解决电池顶部与底部的温差过高的问题。

本文内容来源于新能源电池热管理等公开信息，责任编辑：胡静，审核人：李峥

液冷储能——储能电池冷板技术选择

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