Tepelný manažment systému skladovania elektrochemickej energie
Prevádzka systému akumulácie energie vytvára veľké teplo, ktoré ohrozuje bezpečnosť a životnosť batérie. Životnosť lítiových batérií úzko súvisí s prevádzkovou teplotou. V súčasnosti sa všeobecne verí, že najlepší rozsah prevádzkových teplôt lítiových batérií je 10 stupňov ~ 35 stupňov. Príliš nízka teplota povedie k stuhnutiu elektrolytu a zvýšeniu impedancie a príliš vysoká teplota spôsobí, že sa membrána ľahko roztaví. Akumulátory energie sú tesne usporiadané, s veľkým vývinom tepla a nerovnomerným odvodom tepla. Ak je teplotný rozdiel medzi batériami v nádobe väčší ako 10 stupňov, životnosť batérie sa skráti o viac ako 15 percent. Rozdiel v náraste teploty medzi modulmi zvýši rozdiel vnútorného odporu, čo ešte viac skráti životnosť všetkých batérií v dôsledku sudového efektu.
V súčasnosti medzi hlavné schémy riadenia akumulácie energie patrí chladenie vzduchom a chladenie kvapalinou. Chladenie vzduchom využíva nízkoteplotný vzduch ako médium na generovanie tepelnej konvekcie medzi prirodzeným vetrom alebo ventilátorom a článkom batérie, aby sa znížila teplota batérie. Konštrukcia chladenia vzduchom je jednoduchá, ale účinnosť výmeny tepla je nízka a nie je možné dosiahnuť presnú reguláciu teploty. Na rozdiel od toho schéma chladenia kvapalinou využíva chladiace kvapaliny, ako je voda, etanol a chladivo, ktoré sú nepriamo v kontakte s článkom cez rovnomerne rozmiestnené vodiace drážky na doske chladiacej kvapaliny. Je blízko zdroja tepla, má vysokú účinnosť výmeny tepla a nízku spotrebu energie a dokáže zabezpečiť stálosť teploty článkov batérie. V budúcnosti, keď sa zvýši dopyt po vysokokapacitných systémoch akumulátorov energie, rýchlo sa zvýši miera penetrácie efektívnejších riešení chladenia kvapalinou.
V súčasnosti čoraz viac ľudí venuje pozornosť a rozpoznáva skladovanie energie na chladenie kvapalinou. Okrem aktuálneho dopytu trhu je neoddeliteľný aj od vlastných výhod.
Prah technológie akumulácie energie chladeného kvapalinou je vysoký, pretože jednoducho neodvádza teplo systému, ale priamo odvádza teplo článku konvekciou chladiacej kvapaliny a medzi jej ťažkosti patrí aj to, ako znížiť riziko úniku chladiacej kvapaliny. Technológia balenia chladeného kvapalinou je prijatá na podporu modulárnej konštrukcie jednotiek na ukladanie energie. S novou generáciou softvéru BMS je možné zaručiť bezpečnosť systému skladovania energie z troch úrovní: monitorovanie článkov, odvod tepla a štruktúru systému, aby sa zlepšila všestranná bezpečnosť pre používateľov.
Integrovaný návrh systému skladovania energie by mal okrem bezpečnosti zohľadňovať aj prevádzku a údržbu počas celého životného cyklu. Z tohto hľadiska je hospodárnosť systému skladovania energie chladeného kvapalinou lepšia. Prevádzka systému akumulácie energie produkuje veľké teplo a nerovnomerný odvod tepla, čo nielen ohrozuje bezpečnosť systému skladovania energie batérie, ale ovplyvňuje aj životnosť batérie. Môže výrazne zlepšiť účinnosť systému a zároveň zaistiť bezpečnosť batériového systému a vyhnúť sa bezpečnostným rizikám spôsobeným tepelným únikom.
