中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能電池的熱管理技術(shù)路線主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻，其中熱管和相變冷卻技術(shù)還不成熟。
風(fēng)冷是通過(guò)冷卻后的氣體對(duì)流來(lái)降低電池溫度。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但散熱效率、散熱速度和均溫性較差。適用于產(chǎn)熱率較低的場(chǎng)合。
液冷是通過(guò)冷卻后的液體對(duì)流來(lái)降低電池溫度。散熱效率、散熱速度和均溫性好，但成本相對(duì)較高，且有冷卻液泄漏風(fēng)險(xiǎn)。適用于電池包能量密度高，充放電速度快，環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)合。
今年以來(lái)，各廠家推出的工商業(yè)儲(chǔ)能一體柜，液冷散熱方案已經(jīng)成為主流熱管理方案，在2小時(shí)備電（0.5P充放）儲(chǔ)能產(chǎn)品中得到普及應(yīng)用。在1小時(shí)備電應(yīng)用場(chǎng)景中，因?yàn)槌浞烹姳堵蚀螅姵禺a(chǎn)熱快，只能采用液冷散熱方案。
液冷散熱又分為冷板接觸式液冷散熱和浸沒(méi)式液冷散熱兩種技術(shù)路線，目前得到規(guī)模化應(yīng)用的是冷板接觸式液冷散熱方案，而浸沒(méi)式液冷方案只有零星的示范項(xiàng)目，尚未得到規(guī)?；瘧?yīng)用。本文主要討論冷板液冷散熱方案的幾種選擇。
目前大儲(chǔ)和工商儲(chǔ)主流的儲(chǔ)能電池規(guī)格為280Ah，重量約5.5公斤，尺寸一般在72mm*174mm*205mm，由于同時(shí)兼具大容量和大尺寸兩個(gè)特點(diǎn)，導(dǎo)致電池產(chǎn)熱大，散熱難，如果熱管理方案不合理，電池的循環(huán)壽命會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)a(chǎn)生安全問(wèn)題。
從電池的傳熱路徑來(lái)看，電池中心點(diǎn)到底面的路徑（Z軸）最長(zhǎng)，且底部（A5）散熱面積最小，所以從底部通過(guò)冷板進(jìn)行接觸散熱，效果并不理想。
電池中心點(diǎn)到兩個(gè)正面（A1、A2）的路徑（Y軸）是最短的，且兩個(gè)正面的散熱面積最大，所以從兩個(gè)正面進(jìn)行散熱，效果最理想。
電池中心點(diǎn)到兩個(gè)側(cè)面（A3、A4）的路徑（X軸）也是比較短的，兩個(gè)側(cè)面的散熱面積比底部面積大，所以從兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行散熱，效果次于正面，但是好于底面。
根據(jù)以上的分析，對(duì)電池在X、Y、Z三個(gè)方向的熱阻進(jìn)行計(jì)算，得出以下結(jié)果：
從三個(gè)方向的熱阻數(shù)據(jù)來(lái)看，Y軸方向正面散熱效果最好，其次是X軸方向側(cè)面散熱方案，最差的是Z軸方向底面散熱方案，熱阻與正面散熱方案相差約9倍。
將以上散熱方案落實(shí)到1P48S的儲(chǔ)能Pack產(chǎn)品當(dāng)中，在同等冷卻液流量（5L/min）和同等充放電倍率條件（0.5C充放電循環(huán)）下，做一個(gè)滿(mǎn)充滿(mǎn)放循環(huán)，不同液冷散熱方案的實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)如下：
根據(jù)實(shí)測(cè)的電芯溫度數(shù)據(jù)（采集電芯頂部溫度），底面液冷散熱方案很難控制電芯溫度的上升，最高溫度達(dá)到35℃，Pack內(nèi)部電芯溫差達(dá)到5.5℃。兩側(cè)面液冷散熱方案可以有效控制電芯溫度不上升，Pack內(nèi)部電芯溫差約3℃。兩正面液冷散熱方案同樣可以有效控制電芯溫度，Pack內(nèi)部電芯溫差約1℃，達(dá)到了極佳的均溫效果。
限于保密要求，本文不討論具體的液冷散熱設(shè)計(jì)方案如何實(shí)施。
