CPCM/液冷复合电池热管理方式优化设计

• 作者: 杜柏林 张甫仁 李世远 张林
• 来源期刊: 包装工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 锂电池组 电池热管理 复合相变材料 液冷 多目标优化
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 工艺与装备|Process and Equipment
• 页码范围: 202-209
• 页数: 8页
• 分类号: U262.44|TM912.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.03.025

摘要

目的 为了解决锂电池组在放电倍率为2.5 C,环境温度为308.15 K下工作时,其最高温度、最大温差可能超过适宜温度的情况.方法 建立基于复合相变材料(CPCM)/液冷复合的电池组散热模型,首先通过实验测得锂电池单体相关性能参数,然后利用数值模拟方法讨论CPCM厚度对电池组散热性能的影响.分析得出当CPCM厚度在一定范围内变化时,单一的相变材料冷却方式不能将电池组最高温度控制在适宜的温度范围内,因此提出CPCM/液冷复合散热方式,以复合相变材料厚度、液冷通道间距、液体流速为设计变量,电池组最高温度和最大温差为优化目标进行多目标优化设计.结果 结果表明,优化后的电池组最高温度和最大温差分别为316.88 K和0.30 K,满足设计要求,但相变材料在相变过程中存在泄露的风险.结论 相较于单一的相变材料冷却方式,优化后的复合冷却模型能够大幅度降低电池组的最高温度,同时将最大温差控制在安全范围内;在保证散热模型最外层包装结构具有较高导热性的同时也要加强其结构设计,防止相变材料泄露.