基于相變與液冷耦合的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究

翟 磊

（重慶交通大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院，重慶 400074）

隨著化石燃料的減少以及汽車尾氣對環(huán)境污染的加劇，包括純電動汽車和混合動力電動車在內(nèi)的新能源汽車在各個國家都有了長遠(yuǎn)的發(fā)展。鋰離子電池由于具有長生命周期、低自放電率、高能量密度等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以作為電源在電動汽車行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。溫度對于電池性能有十分重大的影響，電池溫度過高會使電池電極退化、電容降低，嚴(yán)重甚至?xí)斐呻姵仄鸹稹⒈ǖ劝踩鹿省Ｋ詾榱俗岆姵亟M在20～50℃的理想范圍內(nèi)工作，并且將電池單體之間的溫差維持在5℃以內(nèi)，設(shè)計一個高效合理的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是必不可少的。

電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)采用不同的傳熱介質(zhì)來對電池進(jìn)行冷卻，其主要采用的傳熱介質(zhì)有：空氣、 相變材料、液體。①以空氣作為傳熱介質(zhì)的熱管理系統(tǒng)盡管具有結(jié)構(gòu)簡單、無泄漏風(fēng)險等優(yōu)點(diǎn)，但是無法滿足電池組在快速充電、急加速、以高功率上坡等工況下工作的散熱要求。②以液體作為傳熱介質(zhì)的熱管理系統(tǒng)具有較高的冷卻效率，但在對以大倍率放電的電池組進(jìn)行散熱時，會造成電池組溫差過大，從而使電池組使用壽命大大衰減。③采用相變材料作為傳熱介質(zhì)的熱管理系統(tǒng)由于相變材料的特性，當(dāng)相變潛熱耗盡之前會將電池組溫度維持在一定范圍內(nèi)且均溫性極好。采用相變材料作為冷卻介質(zhì)比液體冷卻具有更好的均溫性，比風(fēng)冷具有更高的冷卻效率。……