电池作为电化学储能的核心部件,具有较大的热失控风险,当发生热失控时,会瞬间释放大量热量,迅速蔓延至邻近电池,引发电池组大面积热失控,造成严重的火灾或爆炸事故。从安全性角度来看,做好储能系统的热管理,特别是电池系统热管理,对有效控制和解决热失控带来的火灾、爆炸风险十分重要。
目前,针对储能系统的热管理问题,业界已经推出了多种解决方案。“目前在市场上,关于储能系统热管理主要有两种方案,一个是液冷,一个是风冷。
风冷,就是采用空气作为换热媒介,通过空调等机械设备,使空气在电池组中进行循环,利用电池模块和空气之间的温差进行热传递。最大优点是温度控制比较稳定,温度比较均匀,缺点就是散热效果比较差。
风冷主要应用在小型民用或者商用储能电站,而近些年,随着储能电站的箱(舱)体越来越大,电芯容量越来越大,大量电芯集成工作时发热越来越多,风冷系统的冷却能力已经不能满足电池组的散热需求。
液冷,就是采用液体作为换热媒介,拥有比空气更高的比热容、更高的导热率,且冷却速度较快,对降低局部最高温度、提升电池模块温度一致性效果显著。所以,液冷越来越受到业界的关注。高工产业研究院(GGII)预测,预计2025年液冷市场渗透率将达到45%左右。
关于液冷,也有多条技术路线,目前最主要的有两条,一条是用载有冷却液的管道环绕、接触每个电池,以此来降低电池温度和平衡电池间的温差;另一条是在电池或者电池模块之间放置内有液体微通道的冷却板。
液冷储能相对以往的风冷系统,能量密度得到极大的提升,电芯可实现3-5℃左右的温度均衡,有效提升电池的一致性水平,提高储能全寿命周期的电池能量利用率,降低电池的热失控风险。
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