การจัดเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์: การระบายความร้อนด้วยของเหลว – แผ่นเย็นเทียบกับการแช่

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว: เพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวให้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงและลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างคลัสเตอร์แบตเตอรี่ ช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่และประหยัดค่าใช้จ่ายโดยรวมของวงจรชีวิตได้อย่างมีนัยสำคัญ ความสามารถในการระบายความร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้ส่งผลโดยตรงต่อความหนาแน่นของพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับระบบกักเก็บพลังงาน ด้วยเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวขั้นสูง ความจุของหน่วยเดียวเทียบเท่าตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุตแบบดั้งเดิมสามารถเพิ่มจาก 2.5 เมกะวัตต์ชั่วโมง เป็น 6.7 เมกะวัตต์ชั่วโมง นอกจากนี้ พื้นที่ติดตั้งสถานีกักเก็บพลังงานที่มีความจุเท่ากันยังสามารถลดลงได้มากกว่า 50% สำหรับสถานีกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในอนาคตที่มีความจุเกิน 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง ประโยชน์จากการประหยัดพื้นที่จะยิ่งเด่นชัดยิ่งขึ้น

การระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทตามวิธีการสัมผัส ได้แก่ การสัมผัสโดยตรงและการสัมผัสทางอ้อม

การระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสัมผัสทางอ้อม โดยทั่วไปจะแสดงโดยการทำให้แผ่นเย็นลง

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสัมผัสโดยตรง โดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้เทคโนโลยีการทำความเย็นแบบแช่

1. การระบายความร้อนด้วยแผ่นเย็น (การระบายความร้อนด้วยของเหลวทางอ้อม)

ในวิธีนี้ ส่วนประกอบที่สร้างความร้อนและตัวกลางทำความเย็นจะไม่สัมผัสกันโดยตรง ระบบระบายความร้อนด้วยแผ่นเย็นจะระบายความร้อนโดยการสัมผัสแผ่นเย็นที่บรรจุของเหลวโดยตรง หรือถ่ายเทความร้อนไปยังแผ่นเย็นผ่านส่วนประกอบที่นำความร้อน จากนั้นความร้อนจะถูกระบายออกไปโดยของเหลวที่ไหลเวียนอยู่ภายในแผ่นเย็น
แผ่นทำความเย็นเหลวเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ ซึ่งมักต้องอาศัยการพัฒนาและออกแบบร่วมกับลูกค้าเพื่อให้มั่นใจว่าสามารถใช้งานร่วมกับระบบแบตเตอรี่เฉพาะได้ แผ่นทำความเย็นสามารถแบ่งตามกระบวนการผลิตได้เป็นประเภทเป่าขึ้นรูป บัดกรี และฮาร์โมนิกา

แผ่นขึ้นรูปโดยการเป่าลมมีต้นทุนที่คุ้มค่าและมีประสิทธิภาพสูง จึงเหมาะสำหรับยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์และระบบกักเก็บพลังงาน

แผ่นบัดกรีมีความโดดเด่นในด้านการปิดผนึก น้ำหนัก ความแม่นยำ และประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

กระบวนการผลิต:

กระบวนการผลิตแผ่นโลหะเย็นประกอบด้วยการปั๊มวัตถุดิบ การทำความสะอาด การเคลือบฟลักซ์ การย้ำหมุด การบัดกรี การทดสอบ และการปิดผนึก เทคนิคการผลิตทั่วไป ได้แก่ การฝังท่อ การขึ้นรูปด้วยโปรไฟล์ + การเชื่อม การกลึง + การเชื่อม และการหล่อด้วยแม่พิมพ์ + การเชื่อม

2. การระบายความร้อนด้วยการแช่ (การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง)

วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการจุ่มเซลล์แบตเตอรี่ลงในของเหลว (สารประกอบที่คล้ายกับ “น้ำมัน”) ที่เป็นฉนวน ไม่เป็นพิษ และระบายความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ ของเหลวจะสัมผัสกับเซลล์โดยตรงเพื่อระบายความร้อน ทำให้เกิดการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ระบบนี้รองรับโดยระบบหมุนเวียนน้ำมันและระบบทำความเย็น โดยใช้น้ำมันหล่อเย็นเป็นตัวกลางในการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ทำให้เซลล์ทำงานในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม

เนื่องจากของเหลวแบบจุ่มสัมผัสกับเซลล์อย่างทั่วถึง จึงสามารถควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิได้ดีขึ้น นอกจากนี้ เมื่อใช้สารหล่อเย็นที่ไม่ใช้น้ำมัน ของเหลวเองยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารดับเพลิง ผสานรวมการจัดการความร้อนและความปลอดภัยจากอัคคีภัยเข้าด้วยกัน

ประเภทของระบบทำความเย็นแบบแช่:

ระบบทำความเย็นแบบจุ่มสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ แบบน้ำ แบบน้ำมัน และแบบฟลูออรีน

ข้อดีของการทำความเย็นแบบแช่

การจัดการความร้อนที่เหนือกว่า: แบตเตอรี่ถูกแช่อยู่ในสารหล่อเย็นที่เป็นฉนวน ช่วยให้กระจายความร้อนได้อย่างดีเยี่ยมและไม่มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

โซลูชันระบายความร้อนที่เหมาะสมที่สุด:รักษาความแตกต่างของอุณหภูมิแบตเตอรี่ให้ต่ำกว่า 2°C

การปรับตัวและเข้าถึงได้:เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง รวมถึงอุณหภูมิสูง/ต่ำ และพื้นที่สูง

ประสิทธิภาพของพื้นที่:ไม่จำเป็นต้องมีท่ออากาศ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่และเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานในระบบสูงสุด

ลดอัตราความล้มเหลว:ไม่มีพัดลมหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ช่วยลดอัตราความล้มเหลวและการสูญเสียรอง

scalability:สามารถรวมตู้หลายตู้เข้าด้วยกันได้อย่างอิสระเพื่อตอบสนองความต้องการความจุที่แตกต่างกัน