首页/文章/ 详情

高倍率储能电池冷板和液冷方案对比分析

1月前浏览32
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

How to improve battery performance

   

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

System composition


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

Uniform temperature liquid cold plate

   


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

working principle

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?


       
       

VS

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57.422.74℃
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



Bottom

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



Sice

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。

   


来源:LEVEL电池热管理技术
MeshingFluent MeshingFluentSystem化学汽车新能源储能热设计控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-24
最近编辑:1月前
LEVEL水平线仿真
硕士 | 热管理工程师 公众号LEVEL电池热管理技术
获赞 792粉丝 4402文章 682课程 8
点赞
收藏
作者推荐
未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈