手机版
Ky开元集团手机版
Ky开元集团小程序
官方微信
公众号：chem17
扫码关注视频号
储能热管理系统是保障电池储能系统安全、高效、长寿命运行的关键核心技术。它通过主动或被动的方式，精确控制电池在充放电过程中的工作温度，防止温度过高或过低，并确保电池组内部温度均匀性。
一、核心目标：
安全防护： 防止电池过热引发热失控(起火、爆炸)。
性能优化： 维持电池在最佳工作温度范围(通常为15°C-35°C)，保障充放电功率和容量。
寿命延长： 减缓高温或低温导致的电池老化速度。
温度均一性： 减小电池单体/模块间的温差(通常要求<5°C)，防止局部过充/过放，延长整体寿命。
环境适应性： 确保系统在不同气候条件下(严寒、酷暑)正常运行。
二、主要技术路线：
储能热管理系统主要分为以下几种冷却/加热方式：
1、风冷(空冷)：
原理： 利用空气作为冷却介质，通过强制对流带走电池热量。通常由风扇、风道、散热片等组成。
优点：
结构相对简单，成本较低。
维护方便。
无泄漏风险。
缺点：
散热效率较低，尤其在高功率密度、大容量系统中难以满足散热需求。
温度均一性较差。
能耗相对较高(风扇耗电)。
噪声较大。
受环境温度影响大(在高温或极寒环境下效果差)。
适用场景： 早期储能项目、功率密度较低、成本敏感型项目、小型或分布式储能。
2、液冷： (目前主流且增长最快的技术路线)
原理： 利用液体冷却剂(如水乙二醇混合液、绝缘油等)作为热传输介质。冷却剂在电池模块内部的冷板或液冷管道中流动，直接或间接接触电池表面/模组外壳，将热量带走至外部换热器(如散热器、冷水机组)进行散热。
优点：
散热效率高： 液体的比热容和导热系数远高于空气，能快速带走大量热量。
温度均一性好： 更容易实现电池包内温度均匀分布。
能耗相对较低： 泵的能耗通常低于同等散热能力的风扇。
噪声低。
环境适应性好： 通过外部换热器(如冷水机组)可精确控制冷却液温度，适应高温环境；通过加热器可适应低温环境。
缺点：
系统复杂，成本较高。
存在冷却液泄漏风险(需严格密封设计)。
增加了系统重量。
需要额外的维护(如冷却液更换)。
适用场景： 中大型储能电站(尤其是电网级应用)、高功率密度系统(如快充)、对温控精度和均一性要求高的场景、气候严酷地区。
3、相变材料冷却：
原理： 利用相变材料在相变(通常是固-液相变)过程中吸收或释放大量潜热的特性来调节电池温度。PCM通常填充在电池单体间隙或包裹在电池周围。
优点：
被动工作，无需额外能耗。
温度控制平稳，缓冲效果好。
可有效抑制温度峰值。
有助于提高温度均一性。
缺点：
潜热有限，持续散热能力不足，难以应对长时间、高倍率充放电。
导热系数通常较低，热量传递慢。
相变材料本身可能增加重量和体积。
长期循环稳定性和可靠性有待验证。
适用场景： 通常作为辅助冷却手段，与风冷或液冷结合使用，用于削峰填谷、提高温度均匀性；或用于小型、低功率场景。
4、热管冷却：
原理： 利用封闭管壳内工质的蒸发与冷凝相变循环进行高效传热。热管一端(蒸发段)紧贴热源(电池)，另一端(冷凝段)连接散热器(风冷或液冷)。
优点：
传热效率高(接近金属导热的上千倍)。
等温性好，温度均匀性佳。
结构紧凑，可靠性高(无运动部件)。
可长距离传热。
缺点：
成本相对较高。
设计和制造工艺要求高。
需要与外部散热系统(风冷/液冷)耦合才能将热量最终散到环境。
适用场景： 对温度均匀性和空间有严苛要求的特定场合，常与其他冷却方式(尤其是液冷)结合使用。
5、浸没式冷却：
原理： 将电池单体或模组浸没在绝缘、导热的冷却液中(通常是工程化液体如矿物油、合成酯或氟化液)。热量通过电池与冷却液直接接触传导和对流被带走，外部通过液-液或液-气换热器散热。
优点：
散热效率高，温度均一性好。
安全性高： 冷却液本身具有阻燃/不燃特性，能有效隔绝空气，极大抑制甚至阻断热蔓延。
电池包结构简化(无需复杂液冷板/管道)。
缺点：
成本非常高(冷却液本身及系统)。
系统重量和体积显著增加。
冷却液的长期兼容性、维护(更换、过滤)、环保回收是挑战。
对电池包的气密性要求高。
适用场景： 对安全性要求高的场景(如数据中心储能)、前沿探索项目。目前商业化程度较低，但关注度日益提升。
三、加热功能：
在低温环境下，热管理系统还需要具备加热能力，使电池温度快速回升到适宜工作范围。常见加热方式：
液冷系统集成加热器： 在液冷回路中增加PTC加热器或加热膜，加热冷却液。
风道内集成加热器： 在进风口处安装PTC加热器加热空气。
电池表面贴附加热膜： 在电池模组表面直接贴加热膜。
四、关键组件：
一个完整的热管理系统通常包括：
热交换单元： 冷板、液冷管道、散热器、换热器(风冷/液冷)、风扇/泵。
传热介质： 空气、冷却液、相变材料、热管工质。
温度传感器： 实时监测电池关键点温度。
控制单元： 基于电池温度、充放电状态等信号，控制风扇、水泵、阀门、加热器、制冷设备(如冷水机组)的运行。
执行机构： 风扇、水泵、电磁阀、加热器、压缩机(冷水机组)。
制冷设备： 用于高温环境的冷水机组。
免责声明
- 凡本网注明“来源：Ky开元集团”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-Ky开元集团合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：Ky开元集团”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源（非Ky开元集团）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
采购中心
