Toplotno upravljanje elektrokemičnega sistema za shranjevanje energije
Delovanje hranilnika energije proizvaja veliko toploto, ki ogroža varnost in življenjsko dobo baterije. Življenjska doba litijevih baterij je tesno povezana z delovno temperaturo. Trenutno se na splošno verjame, da je najboljše delovno temperaturno območje litijevih baterij 10 stopinj ~ 35 stopinj. Prenizka temperatura bo privedla do strjevanja elektrolita in povečanja impedance, previsoka temperatura pa bo povzročila, da se bo diafragma zlahka stopila. Baterije za shranjevanje energije so tesno razporejene, z veliko proizvodnjo toplote in neenakomernim odvajanjem toplote. Ko je temperaturna razlika med baterijama v posodi večja od 10 stopinj, se življenjska doba baterije skrajša za več kot 15 odstotkov. Razlika v dvigu temperature med moduli bo povečala notranjo razliko upora, kar bo še dodatno skrajšalo življenjsko dobo vseh baterij zaradi učinka soda.
Trenutno glavne sheme upravljanja s toploto za shranjevanje energije vključujejo zračno in tekočinsko hlajenje. Zračno hlajenje je uporaba nizkotemperaturnega zraka kot medija za ustvarjanje toplotne konvekcije med naravnim vetrom ali ventilatorjem in baterijsko celico, da se zmanjša temperatura baterije. Struktura zračnega hlajenja je preprosta, vendar je učinkovitost izmenjave toplote nizka in ni mogoče doseči natančnega nadzora temperature. Nasprotno pa shema za hlajenje s tekočino uporablja hladilne tekočine, kot so voda, etanol in hladilno sredstvo, ki so posredno v stiku s celico skozi enakomerno razporejene vodilne utore na plošči za hlajenje s tekočino. Je blizu vira toplote, ima visoko učinkovitost izmenjave toplote in nizko porabo energije ter lahko zagotovi stalno temperaturo baterijskih celic. V prihodnosti, ko se bo povečalo povpraševanje po baterijskih sistemih za shranjevanje energije z visoko zmogljivostjo, se bo stopnja prodora učinkovitejših rešitev za hlajenje s tekočino hitro povečala.
Dandanes vse več ljudi posveča pozornost in priznava shranjevanje energije pri hlajenju s tekočino. Poleg trenutnega tržnega povpraševanja je neločljivo povezana tudi z lastnimi prednostmi.
Prag tekočinsko hlajene tehnologije shranjevanja energije je visok, ker ne odvaja preprosto toplote sistema, temveč neposredno odvaja toploto celice s konvekcijo hladilne tekočine, njene težave pa vključujejo tudi, kako zmanjšati tveganje puščanja hladilno tekočino. Tehnologija tekočinsko hlajenega paketa je sprejeta za podporo modularne konstrukcije enot za shranjevanje energije. Z novo generacijo programske opreme BMS je mogoče zagotoviti varnost sistema za shranjevanje energije na treh ravneh: nadzor celic, odvajanje toplote paketa in struktura sistema, da se izboljša vsestranska varnost za uporabnike.
Poleg varnosti mora integrirana zasnova sistema za shranjevanje energije upoštevati tudi delovanje in vzdrževanje celotnega življenjskega cikla. S tega vidika je ekonomičnost tekočinsko hlajenega sistema za shranjevanje energije boljša. Delovanje sistema za shranjevanje energije proizvaja veliko toploto in neenakomerno odvajanje toplote, kar ne ogroža samo varnosti sistema za shranjevanje energije v baterijah, ampak vpliva tudi na življenjsko dobo baterije. Lahko znatno izboljša učinkovitost sistema, hkrati pa zagotavlja varnost akumulatorskega sistema in se izogne varnostnim tveganjem, ki jih povzroča toplotni umik.
