Manajemen termal sistem penyimpanan energi elektrokimia
Pengoperasian sistem penyimpanan energi menghasilkan panas yang besar, yang membahayakan keselamatan dan masa pakai baterai. Masa pakai baterai litium terkait erat dengan suhu pengoperasian. Saat ini, secara umum diyakini bahwa kisaran suhu operasi terbaik baterai lithium adalah 10 derajat ~ 35 derajat. Temperatur yang terlalu rendah akan menyebabkan pemadatan elektrolit dan peningkatan impedansi, dan temperatur yang terlalu tinggi akan membuat diafragma mudah meleleh. Baterai penyimpanan energi diatur dengan rapat, dengan pembangkitan panas yang hebat dan pembuangan panas yang tidak merata. Bila perbedaan suhu antara baterai di dalam wadah lebih besar dari 10 derajat, masa pakai baterai akan dipersingkat lebih dari 15 persen. Perbedaan kenaikan suhu antar modul akan meningkatkan perbedaan resistansi internal, yang selanjutnya akan mempersingkat masa pakai semua baterai karena efek laras.
Saat ini, skema manajemen panas penyimpanan energi arus utama mencakup pendinginan udara dan pendinginan cair. Pendinginan udara menggunakan udara bersuhu rendah sebagai media untuk menghasilkan konveksi termal antara angin alami atau kipas angin dan sel baterai, sehingga dapat mengurangi suhu baterai. Struktur pendingin udara sederhana, tetapi efisiensi pertukaran panasnya rendah dan kontrol suhu yang akurat tidak dapat dicapai. Sebaliknya, skema pendinginan cair menggunakan cairan pendingin seperti air, etanol, dan refrigeran, yang secara tidak langsung dikontakkan dengan sel melalui alur pemandu yang terdistribusi secara merata pada pelat pendingin cair. Itu dekat dengan sumber panas, memiliki efisiensi pertukaran panas yang tinggi dan konsumsi energi yang rendah, dan dapat memastikan konsistensi suhu sel baterai. Di masa mendatang, seiring meningkatnya permintaan akan sistem baterai penyimpanan energi berkapasitas tinggi, tingkat penetrasi solusi pendinginan cair yang lebih efisien akan meningkat pesat.
Saat ini, semakin banyak orang memperhatikan dan mengenali penyimpanan energi pendingin cair. Selain karena permintaan pasar saat ini, juga tidak lepas dari keunggulan tersendiri.
Ambang batas teknologi penyimpanan energi berpendingin cairan tinggi, karena tidak hanya menghilangkan panas sistem, tetapi secara langsung menghilangkan panas sel melalui konveksi pendingin, dan kesulitannya juga termasuk bagaimana mengurangi risiko kebocoran pendingin. Teknologi paket berpendingin cair diadopsi untuk mendukung konstruksi modular unit penyimpanan energi. Dengan perangkat lunak BMS generasi baru, keamanan sistem penyimpanan energi dapat dijamin dari tiga tingkat: pemantauan sel, pembuangan panas paket, dan struktur sistem, sehingga dapat meningkatkan keamanan menyeluruh bagi pengguna.
Selain keselamatan, desain terpadu sistem penyimpanan energi juga harus mempertimbangkan pengoperasian dan pemeliharaan seluruh siklus hidup. Dari perspektif ini, ekonomi sistem penyimpanan energi berpendingin cairan lebih baik. Pengoperasian sistem penyimpanan energi menghasilkan panas yang besar dan pembuangan panas yang tidak merata, yang tidak hanya membahayakan keamanan sistem penyimpanan energi baterai, tetapi juga mempengaruhi masa pakai baterai. Ini dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi sistem sambil memastikan keamanan sistem baterai dan menghindari risiko keamanan yang disebabkan oleh pelarian termal.
