浸沒式液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心在于通過將儲(chǔ)能單元(如電池)直接浸沒在絕緣冷卻液中,利用液體高效的熱傳導(dǎo)和熱容特性實(shí)現(xiàn)快速散熱,從而提升系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和能效。其核心技術(shù)要素包括:
冷卻介質(zhì)。要求冷卻液需具備高絕緣性(防止短路)和高導(dǎo)熱性(如氟化液、礦物油或合成油),同時(shí)需化學(xué)惰性以避免與電池發(fā)生反應(yīng)。要求冷卻液無毒、不可燃、低揮發(fā)性,并符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。要求冷卻液黏度較低,可減少泵送能耗,提高循環(huán)效率。
散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)良好。電池單體或模組直接浸泡在冷卻液中,通過液體直接接觸實(shí)現(xiàn)均勻散熱,避免局部過熱。外置熱交換器(如板式或管式)將液冷劑熱量傳遞至外部冷卻塔或二次循環(huán),部分設(shè)計(jì)集成相變材料增強(qiáng)熱管理。通過CFD仿真設(shè)計(jì)液流路徑,確保冷卻液均勻覆蓋電池表面,減少流動(dòng)阻力。
溫控與智能化管理。溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池及液體溫度,結(jié)合BMS動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷卻液流速或外部散熱功率。液冷介質(zhì)的高熱容可快速吸收電池?zé)崾Э蒯尫诺哪芰?,配合阻燃特性阻斷連鎖反應(yīng)。
密封與結(jié)構(gòu)安全。電池艙采用高密封材料和結(jié)構(gòu),避免冷卻液滲漏。配置膨脹箱或壓力閥,應(yīng)對(duì)液體因溫度變化導(dǎo)致的體積膨脹。
系統(tǒng)集成與能效優(yōu)化。浸沒式設(shè)計(jì)減少傳統(tǒng)風(fēng)冷、冷板的占用空間,適合高能量密度儲(chǔ)能場景。通過變頻泵、低功耗熱交換器降低輔助能耗,提升系統(tǒng)整體能效。
浸沒式液冷技術(shù)正成為儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理的革新方向,寧德時(shí)代、特斯拉等企業(yè)已推出相關(guān)產(chǎn)品,未來隨著材料成本下降和設(shè)計(jì)優(yōu)化,其市場滲透率有望顯著提升。