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一文读懂:同景二氧化碳直冷浸泡式液冷锂电池储能系统
在 2026-01-12 发布

储能行业目前普遍采用乙二醇水溶液液冷系统,对锂电池进行控温。液冷冷板只和电池底部接触传热效果不理想,电池轴向温差较大。乙二醇对金属具有腐蚀性,氧化降解会加剧腐蚀性,腐蚀管路、泵等部件,长期运行将引发泄漏,可能导致电气短路。

技术原理

同景二氧化碳直冷浸泡式液冷锂电池储能系统(以下简称同景储能系统),选用浸泡式液冷方式冷却pack内的锂电池,彻底解决浸没式系统渗漏的难题;使用相变二氧化碳冷管模组冷却冷却液,可实现系统无水循环。同景系统直流侧成本与传统冷板液冷系统接近,解决了传统浸没式系统成本高的难题。

锂电池浸泡在pack内静态冷却液当中,液面没至电芯上端面(以下3-5mm),确保冷却液不接触到电芯的正负极耳,可避免长期使用过程中,冷却液渗入电芯内部影响使用的情况,彻底解决浸没式系统的渗漏难题。Pack模组独特的流道设计,使电池在工作时,冷却液可以利用电池温差流动,产生微循环,无需泵力介入。Pack内部冷却液和电芯组成一个整体,形成巨大比热容,冷却液自循环实现整个pack温度均衡,保证电池在高负荷状态下稳定运行。当电芯热失控时,绝缘的冷却液可直接参与电芯降温,阻隔电芯链式反应。Pack可在30秒内将失控电芯快速降温至70℃以下,失控电芯周边电芯最高温度不超过40℃,pack整体温升不超过4℃,实现pack级本质安全。


同景储能系统可以采用单独或集中供冷,可大幅降低冷却能耗。二氧化碳进出pack相变换热没有温差,pack内部冷却液利用电芯温差产生自循环,无需泵参与,可减少对冷却液的破坏,冷却液年损耗1‰,使用寿命可达15年。供冷系统的二氧化碳工质还可与消防系统共用,简化系统结构,并采用“窒息”式电池舱设计,通过主动通过控制二氧化碳工质,使舱内氧气含量在常态工作时一定安全值以下,杜绝起火风险,实现对锂电池储能系统安全的主动防护

Pack级本质安全

1、高效的热管理
Pack内电芯浸泡在冷却液当中,热交换效率高且过程稳定,可大幅度减少电芯顶部和底部温差。正常工作时,pack内电芯间温差不超过2℃,电芯轴向温差不超过3℃,三维空间温差不超过5℃,确保电池温升不超标。

2、源头遏制热失控
系统电池防爆阀位置浸泡在冷却液内。电芯正常储电和发电时,冷却液可将整个电芯发热的区域覆盖住,使电芯各个区域维持在一个恒温且低温的状态。当电芯发生热失控时,电芯上顶盖的防爆阀开阀,电芯内部电解液喷出抬高冷却液液位,冷却液倒灌进电芯内部,直接给电芯降温,阻隔电芯链式反应。Pack可在30秒内将失控电芯快速降温至70℃以下,失控电芯周边电芯最高温度不超过40℃,pack整体温升不超过4℃。
3、“窒息”式主动防护
二氧化碳消防系统主动降低舱体内氧气含量,使舱内氧气含量在常态工作时一定安全值以下,杜绝起火风险。
4、规避电气遇水风险
二氧化碳冷却系统规避了乙二醇水溶液漏液造成电气短路的安全风险。Pack内充满绝缘冷却液,电池周围不会产生冷凝水。

成本优势


同景储能系统成本较传统冷板液冷系统接近,浸泡式液冷技术使电芯温度一致性高,可提高储能效率,延长设备使用寿命。热管理系统通过选用集中供冷,可以降低80%冷却能耗。
1、系统成本低
(1)二氧化碳高效制冷,降低载冷剂流通量,缩小冷管口径。
(2)冷却液利用温差流动,无需配备循环泵。
2、制冷能耗低
(1)液体二氧化碳导热性好、比热容高,显著提升冷却效率。
(2)采用集中供冷技术,大幅降低冷却能耗。
3、使用寿命长
(1)系统高效稳定的热管理,可以有效减缓电芯衰减速度,电芯使用寿命可达15年。
(2)冷却液流动无需泵力介入,减少损耗,使用寿命可达15年以上,生命周期内不需要补添。



发展平台

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