Entwicklungstrend bei der Energiespeichertechnologie: Flüssigkeitskühlung ersetzt Luftkühlung!

Aufgrund der thermischen Eigenschaften von Batterien ist das Wärmemanagement zu einem wichtigen Glied in der Industriekette der elektrochemischen Energiespeicherung geworden. Aus Sicht der Wertschöpfung der Industriekette machen die Batteriekosten im Energiespeichersystem etwa 55 %, PCS etwa 20 %, BMS und EMS insgesamt etwa 11 % und das Wärmemanagement etwa 2 % aus %-4%. Der Wert des Wärmemanagements nimmt zwar einen relativ geringen Anteil ein, spielt jedoch eine entscheidende Rolle und ist der Schlüssel zur Gewährleistung des kontinuierlichen und sicheren Betriebs des Energiespeichersystems.

Derzeit sind Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung die gängigsten technischen Wege für das Wärmemanagement der Energiespeicherung. Die technischen Wege für das Wärmemanagement der Energiespeicherung sind hauptsächlich in Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung, Wärmerohrkühlung und Phasenwechselkühlung unterteilt, wobei die Wärmerohr- und Phasenwechselkühlungstechnologien noch nicht ausgereift sind.

Luftkühlung senkt die Batterietemperatur durch Gaskonvektion. Es bietet die Vorteile einer einfachen Struktur, einer einfachen Wartung und niedriger Kosten, aber die Wärmeableitungseffizienz, die Wärmeableitungsgeschwindigkeit und die Temperaturgleichmäßigkeit sind schlecht. Es eignet sich für Anlässe mit geringer Wärmeentwicklung.

Reduzierung der Batterietemperatur durch Flüssigkeitskonvektion. Die Wärmeableitungseffizienz, die Wärmeableitungsgeschwindigkeit und die Temperaturgleichmäßigkeit sind gut, aber die Kosten sind hoch und es besteht die Gefahr des Austretens kalter Flüssigkeit. Es eignet sich für Situationen mit hoher Energiedichte der Akkus, schneller Lade- und Entladegeschwindigkeit und großen Änderungen der Umgebungstemperatur.

Im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlungstechnologie bietet die Batterieflüssigkeitskühlungstechnologie die Vorteile einer hohen Wärmeableitungseffizienz, einer hohen Temperaturregelgenauigkeit und einer guten Stabilität. Gleichzeitig kann die Batterieflüssigkeitskühlungstechnologie auch die Lebensdauer des Batteriesystems verlängern und die Wartungskosten des Batteriesystems senken.

Bei der Batterie-Heatpipe-Technologie und der Phasenwechsel-Kühltechnologie handelt es sich um eine Technologie, die flüssige oder feste Kühlmittel verwendet, um Batteriewärme durch den Phasenwechsel von Wärmerohren oder Phasenwechselmaterialien abzuleiten.

Im Vergleich zur Batterie-Flüssigkeitskühlungstechnologie eignen sich die Batterie-Heatpipe-Technologie und die Phasenwechsel-Kühltechnologie besser für kleine Batteriesysteme und Batterien mit hoher Leistungsdichte.

Das Prinzip besteht darin, die Wärmeübertragungseigenschaften von Wärmerohren oder Phasenwechselmaterialien zu nutzen, um die in der Batterie erzeugte Wärme abzuführen und so die normale Temperatur und Betriebseffizienz der Batterie aufrechtzuerhalten.

Im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlungstechnologie bieten die Batterie-Heatpipe-Technologie und die Phasenwechsel-Kühltechnologie die Vorteile einer hohen Wärmeableitungseffizienz, einer hohen Temperaturregelgenauigkeit und einer guten Stabilität. Gleichzeitig können diese Technologien auch die Lebensdauer des Batteriesystems erhöhen und die Wartungskosten des Batteriesystems senken.