儲能電池模塊概述

儲能電池模塊，又可稱為電池包或PACK，是指用多個單體電芯通過串并聯(lián)方式連接而成，并考慮系統(tǒng)結構強度、熱管理、電氣安全、BMS匹配等問題，其重要的技術不僅體現(xiàn)在整體結構系統(tǒng)設計、焊接和加工工藝控制、熱管理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等，還體現(xiàn)在使用安全和使用高效上。

電池PACK的主要構成順序是電芯（Cell）→模組（Module）→電池包（Pack）。PACK重要組成包括單體電芯、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體、BMS等主要四個部分，四大部分中關鍵零部件的選型主要有電芯、緩沖及隔熱防火材料、導熱材料、BMS、高壓和通訊插件、防爆閥、熔斷器、MSD等。

常見的PACK一般分為液冷、風冷及自然冷卻三種方式。電芯對溫度比較敏感，最佳的工作溫度一般為15~35℃，溫度的變化使得鋰電池可用容量會有不同程度的衰減，具體參考程度為：-10℃時可用容量為70%，0℃時可用容量為85%，25℃時可用容量為100%。以上三種主要冷卻方式中，自然冷卻方式因散熱慢，效率低，且對電芯溫度難以控制，不滿足當前由大容量電芯組成的儲能系統(tǒng)的散熱要求，鴻合新能源也主要以效率更高、溫控更好的液冷電池包為主。

鴻合新能源電芯主要采用280Ah及314Ah兩種容量，目前有成熟應用的1P48S以及1P52S兩種液冷電池包規(guī)格，同時也有已開發(fā)完成的1P16S風冷電池包產品，并可為客戶提供定制的解決方案，來滿足儲能行業(yè)的需求。

鴻合液冷PACK

在液冷PACK中，電芯間采用復合墊片，起絕緣、緩沖以及熱量阻隔作用，鴻合新能源設計出無熱失控蔓延的電池包產品，并順利通過了UL9540A熱失控的測試。下箱體采用鋁壓鑄模具，使冷卻流道與箱體在模具上一體成型，并結合攪拌摩擦焊工藝在箱體底部形成了封閉的冷卻液的腔體，即零部件意義上的液冷板。箱體內部與電芯接觸的中間夾層，增加有高導熱系數(shù)的導熱硅膠墊，使電芯散發(fā)的熱量通過底部傳遞給導熱硅膠墊，再進一步被傳遞到箱體的底部液冷板上，隨著冷卻液在液冷板中的循環(huán)流動，由水冷機排出到外部的環(huán)境中，從而有效控制了電芯的發(fā)熱溫度。

（鴻合新能源 1P48S液冷PACK）

鴻合風冷PACK

鴻合新能源的風冷PACK，主要零部件包括箱體、電池模組、BMS、風冷板及風扇等部分。電池模組采用長螺桿螺栓固定到箱體上，電芯之間采用風冷板進行隔離,風冷板采用鋁板設計，與電芯大面接觸，這樣電芯的熱量通過熱傳導的方式傳遞給了風冷板。風冷板上設計有若干個進風口，同時風扇設置在箱體端部，并在風冷板和風扇之間設置了一個相對密閉的風道，這個風道延續(xù)到模組的尾端，連同著所有風冷板的進風口和風扇，風扇采用抽風設計，在風道中形成負壓，電池包外部兩側面的冷風受電池包內部負壓的影響，通過風冷板進入到風道中，連同電芯傳遞到風冷板上的熱量一起通過端部的風扇帶出到外部環(huán)境中，這樣就形成風的一個循環(huán)，隨著循環(huán)風的不斷進行，電池包中所有的電芯熱量被帶了出來，之后會通過儲能系統(tǒng)外部的散熱裝置再帶出系統(tǒng)之外，實現(xiàn)了電芯的散熱。

（鴻合新能源 1P16S風冷PACK）

液冷與風冷散熱方式對比

液冷系統(tǒng)在散熱效率和溫度均勻性方面顯著優(yōu)于強制風冷系統(tǒng)。它通過液體強制對流，提供了更高的熱交換效率，有助于維持電池包內部溫度的一致性，這對于電池性能和壽命至關重要。雖然液冷系統(tǒng)在設計和維護上更為復雜，成本也相對較高，但其在極端溫度條件下的適應性和對電池性能的保護使其成為高性能儲能系統(tǒng)的首選。相比之下，風冷系統(tǒng)雖然成本和復雜度較低，但在散熱效果和溫度控制上不如液冷，可能不適合對溫度敏感的應用。因此，對于追求高效和可靠性的儲能解決方案，液冷技術是一個更合適的選擇。