多螺旋流道液冷-相变复合式电池热管理系统散热性能研究

摘要

电动汽车的迅速发展促进了节能减排，从而减少了环境污染。高效的电池热管理系统(battery thermal management system, BTMS)成为延长电动汽车电池寿命，避免过热的关键。一种多螺旋流道液冷-相变复合式BTMS被提出来进一步改善电池系统的散热能力，并对该结构在不同放电倍率、流速、冷却液入口温度和石墨(epanded graphite, EG)含量条件下的散热性能进行评估，通过正交实验分析了各因素对最高温度和温差的影响程度。结果表明，四阵列螺旋流道液冷-相变复合式结构能够明显改善系统散热性能。在40℃环境及3C放电条件下，冷却液流速0.06 m/s能够有效控制电池温升；同时，适量添加6%的EG能够在降低最高温度和温差的同时显著提升液相率，充分发挥相变材料的潜力，进一步改善散热性能。冷却液温度对最高温度具有最显著影响，而EG含量是影响温差的关键因素。研究结果将有助于大功率圆柱电池高效热管理系统的开发。

关键词

螺旋流道 / 电动汽车 / 锂离子电池 / 热管理系统 / 液冷