储能被称为解决发电侧与用电侧供需不平衡的一种“灵活的电站”。在全球“碳中和”背景下,新型可再生能源受到青睐,风、光装机量不断提升,目前储能在发电侧、电网侧、用户侧均有应用,中美欧为主要市场,预计2025年全球储能装机量规模或达362GWh,全球储能市场规模有望达4336亿元。储能热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。
电站事故频发,锂电池热失控是引发储能系统安全事故的主要原因之一。在锂电池充放电的过程中,一部分化学能或电能转化成热能,如储能系统散热不佳,可能致热失控,造成电池短路、鼓包、出现明火,最终引发火灾、爆炸等安全事故。
据相关机构不完全统计,2022年至今,全球就已经发生了17起以上的储能着火事故。
目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却,其中热管和相变冷却技术尚未成熟。
1、风冷:通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点,但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率较低的场合。
2、液冷:通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好。适用于电池包能量密度高,充放电速度快,环境温度变化大的场合。
3、热管&相变:分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相态转换来实现电池的散热。
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