應用于電動汽車的使用平板回路熱管的鋰離子電池熱管理系統性能實驗研究

在電動汽車上較為常用的電池是鋰離子電池，電動汽車的發展對鋰離子電池能量密度提出了更加嚴苛的要求。可是鋰電池能量密度上升的將會增加電池發生熱失控的風險，電池的熱失控將會造成很嚴重的事故。熱管是一種高效的換熱元件，由于其重量輕、體積小，非常適合在電動汽車動力電池熱管理系統中使用。

本文通過實驗，研究了應用于電動汽車平板回路熱管的鋰離子電池熱管理系統性能。在研究過程中使用加熱器加熱來模擬電池的產熱過程，同時使用不銹鋼絲網來制作毛細管芯，分別使用蒸餾水、酒精和丙酮作為工作流體，流體填充率為60%。平板回路熱管在熱通量為0.48W/cm2的時候就開始工作，在熱管開始工作后時刻關注熱管的溫度變化。結果表明，當熱管中的工作流體為丙酮時，熱管具有最佳性能，在50℃時，熱管產生的熱阻為0.22W/℃，熱通量負載為1.61W/cm2。酒精與丙酮的最大蒸發溫度約為50℃，這在普通的鋰離子電池的工作溫度范圍之內，在熱負荷高于1.61W/cm2的情況下，酒精在平板回路熱管中的工作性能與丙酮相似。

圖1 實驗系統原理圖

圖2 平板回路熱管試驗裝置圖

本研究所搭建的實驗系統原理圖如圖1所示，平板回路熱管的試驗裝置圖如圖2所示。