蜂窝状CPCM/水冷复合式圆柱型锂电池散热性能

• 作者: 安治国 张显 祝惠 张春杰
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锂电池 热管理 复合相变材料 热性能 液冷
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 储能测试与评价|Energy Storage Test: Methods and Evaluation
• 页码范围: 211-220
• 页数: 10页
• 分类号: TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0292

摘要

为了进一步减小圆柱型锂电池在高热负荷下的温升、最大温差及轴向温差,提出一种基于石蜡/膨胀石墨(EG)的蜂窝状相变材料(PCM)水冷复合式电池散热结构.通过数值模拟,研究了环境温度40℃时,冷却液流速、微型流道数量、CPCM厚度及EG的质量分数对该系统散热性能的影响.结果表明,当液体流速超过0.05 m/s时,流速的继续增加对该系统散热性能的提升不明显.与纯PCM相比,添加EG制备的复合相变材料(CPCM)对系统散热性能有显著提升.EG质量分数为12％时,在不同液体流速下既可以满足电池最大温差的要求,也可以保证电池的最高温度和CPCM的液相率最低,即系统的综合散热效果最佳;综合考虑电池温度分布均匀性、空间利用率及系统的额外能量消耗,确定了CPCM的最佳厚度为2 mm;微型流道数量为6时,在不同液体流速下电池的最大温差和轴向温差最小.特别在4 C放电倍率下,流速为0.01 m/s时,电池的最高温度、最大温差及轴向温差分别为45.8、1.7、0.04℃,可以保证锂电池工作在最佳温度范围之内.