使用鎳泡沫
——石蠟復合材料的大功率鋰離子電池熱管理系統的實驗研究

在純電動汽車（EV）與混合動力汽車（HEV）上使用的電池必須要具有高效的熱管理系統，來保證大功率的鋰離子電池工作在允許的溫度范圍內。在本研究設計了一種針對于高功率鋰離子電池的高效熱管理系統，該熱管理系統使用鎳泡沫——石蠟復合材料。本研究不僅完成了對高效熱管理系統的設計，同時還對其進行了實驗研究。實驗的結果與兩種不同的熱管理系統進行了對比，一種是使用自然空氣的熱管理系統，另一種是使用純相變材料的熱管理系統。研究結果表明，使用自然空氣的熱管理系統是無法滿足鋰離子電池的安全要求。而使用相變材料的熱管理系統可以通過相變材料相變過程吸收熱量，從而大大降低電池的表面溫度，并將溫度控制在一個合理的范圍內。使用鎳泡沫——石蠟復合材料的新型熱管理系統在溫度控制效果上將會更好，在電池以2C的電流進行放電時，與空氣冷卻相比新型的熱管理系統可以將電池溫度下降31%，相對于使用純相變材料的熱管理系統電池表面溫度降低24%。本文還研究了金屬泡沫幾何參數對電池表面溫度的影響，結果表明，電池表面溫度隨著金屬泡沫孔隙率及孔密度的降低而降低。另一方面放電容量隨著孔隙率的增加而增加，但隨著孔隙密度的增加而降低。