浸没式液冷储能系统的核心在于通过将储能单元(如电池)直接浸没在绝缘冷却液中,利用液体高效的热传导和热容特性实现快速散热,从而提升系统安全性、稳定性和能效。其核心技术要素包括:
冷却介质。要求冷却液需具备高绝缘性(防止短路)和高导热性(如氟化液、矿物油或合成油),同时需化学惰性以避免与电池发生反应。要求冷却液无毒、不可燃、低挥发性,并符合环保标准。要求冷却液黏度较低,可减少泵送能耗,提高循环效率。
散热结构设计良好。电池单体或模组直接浸泡在冷却液中,通过液体直接接触实现均匀散热,避免局部过热。外置热交换器(如板式或管式)将液冷剂热量传递至外部冷却塔或二次循环,部分设计集成相变材料增强热管理。通过CFD仿真设计液流路径,确保冷却液均匀覆盖电池表面,减少流动阻力。
温控与智能化管理。温度传感器实时监测电池及液体温度,结合BMS动态调节冷却液流速或外部散热功率。液冷介质的高热容可快速吸收电池热失控释放的能量,配合阻燃特性阻断连锁反应。
密封与结构安全。电池舱采用高密封材料和结构,避免冷却液渗漏。配置膨胀箱或压力阀,应对液体因温度变化导致的体积膨胀。
系统集成与能效优化。浸没式设计减少传统风冷、冷板的占用空间,适合高能量密度储能场景。通过变频泵、低功耗热交换器降低辅助能耗,提升系统整体能效。
浸没式液冷技术正成为储能系统热管理的革新方向,宁德时代、特斯拉等企业已推出相关产品,未来随着材料成本下降和设计优化,其市场渗透率有望显著提升。