1、 重要性：保障系統(tǒng)安全、提升系統(tǒng)壽命
1.1、 溫控系統(tǒng)是儲(chǔ)能安全的重要保障
隨著儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模的增加，安全問題成了當(dāng)前儲(chǔ)能大規(guī)模推廣和應(yīng)用的 核心制約因素。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，不包括戶用場景的情況 下，從 2011 年到 2022 年 3 月，全球儲(chǔ)能安全事故超過 70 起;其中，僅 2022 年第一季度，就發(fā)生了 17 起。隨著全球范圍內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的迅速上升， 儲(chǔ)能安全事故出現(xiàn)的頻率也大幅提升。 鋰電池?zé)崾Э厥怯绊憙?chǔ)能電站安全運(yùn)行的主要原因。熱失控是指當(dāng)鋰電池遭 遇機(jī)械濫用、電濫用和熱濫用時(shí)，電池材料受到破壞產(chǎn)生異常發(fā)熱，熱量不 斷聚集并最終造成電池內(nèi)部溫升不可控的現(xiàn)象。根據(jù)我們的不完全統(tǒng)計(jì)，大 多數(shù)儲(chǔ)能安全事故發(fā)生在充電中或充電休止后，此時(shí)電池電壓較高，電池活 性較大，并聯(lián)電池簇間形成環(huán)流，導(dǎo)致電芯處于過充狀態(tài)，電壓升高形成內(nèi) 短路，因此容易造成火災(zāi)事故。
溫度控制是避免鋰電池?zé)崾Э氐闹匾蛩?。合理高效的熱管理系統(tǒng)是解決熱 失控問題的重要方法?？梢酝ㄟ^對(duì)鋰電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測，依靠熱管理裝置 將電芯控制在合理的溫度，從而避免熱失控現(xiàn)象發(fā)生。在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，一般 由電池管理系統(tǒng)(BMS)實(shí)時(shí)監(jiān)測電池?cái)?shù)據(jù)并調(diào)整熱管理策略，而溫控系統(tǒng) 在接收相關(guān)信號(hào)后通過調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部溫度保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定， 從而保證電池組的安全運(yùn)行。
1.2、 溫控系統(tǒng)可以助力儲(chǔ)能系統(tǒng)性能提升
溫度是影響電池性能的重要因素。溫度對(duì)鋰電池有著較大的影響，一方面鋰電 池的容量和壽命會(huì)隨著溫度的變化而變化，另一方面高溫會(huì)使電池的內(nèi)部材料發(fā) 生分解，從而影響鋰電池的穩(wěn)定性。綜合考慮鋰電池的高效性和安全性，目前普 遍認(rèn)為鋰電池的最佳溫度區(qū)間為 10~35℃。
在大型儲(chǔ)能系統(tǒng)中，溫差控制與系統(tǒng)壽命密不可分。以海辰儲(chǔ)能的 3.44MWh 的儲(chǔ)能集裝箱系統(tǒng)為例，其使用了 10P384S 的電芯串并聯(lián)方案，即整個(gè)集 裝箱中包含 3840 節(jié) 280Ah 的電芯。在運(yùn)行過程中，各個(gè)電芯之間會(huì)出現(xiàn)一 定的溫度差異，進(jìn)而使得電芯的性能出現(xiàn)差異：在串聯(lián)電路中，會(huì)造成串聯(lián) 容量失配;在并聯(lián)電路中，會(huì)造成電池簇間“充電充不滿、放電放不盡”的 現(xiàn)象。長期如此，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的效率與循環(huán)壽命。這就要求盡可能的 保證單體電芯之間的溫度差距，一般要求各單體電池之間的溫差不超過 5℃。 因此，溫控系統(tǒng)在整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。
評(píng)論