米国强，徐红玉，梁坤峰，李亚超，王莫然

(河南科技大学 a.车辆与交通工程学院；b.土木工程学院，河南 洛阳 471003)

0 引言

全球能源的减少和环保要求的提高促使电动汽车快速发展[1]，高比功率、高比能密度的电池被广泛使用[2-3]。这些电池在高电流的充放电循环中产生大量热量[4-5]。通常，电池最佳工作温度为25～40 ℃[6]。高温时，电池阻抗增加，易引发热失控；低温时，电池活性差，导致容量衰减；此外，组件中不均匀的温度变化也会显著降低电池寿命[7]。因此，一个优异的电池热管理系统非常重要。

目前，动力电池组热管理系统的研究主要集中在散热方面，常见的散热方式有风冷、液冷、热管冷却和相变材料冷却等。文献[8]通过优化风冷的流型将电池组的最大温度降低了1.7 ℃，能耗降低了12%。文献[9]提出了一种基于热管的热管理系统，利用热管的两相热均匀性特性，将棱柱电池之间的温度差维持在±5 ℃。文献[10]研究了基于相变材料的圆柱形LiFePO4动力电池排布方式，将电池温度控制在合理范围。文献[11]将电池系统与乘客舱用制冷剂并联冷却，经过68 s电池温度从35 ℃降至25 ℃，并稳定在设定温度。而已知的散热方式中，风冷占用体积空间大，且冷却不均，冷却效果差；液冷效果较好，但系统设计复杂，安全隐患大，且泵耗能，削弱了电池的续航性能；自然冷却成本低但使用限制较大；新发展的散热方式因技术原因使用较少。由于锂离子电池低温充放电循环易造成不可逆的容量损失，在北方寒冷地区使用时，还需要考虑电池的加热工况，受成本及空间限制，普遍采用正温度系数(positive temperature coefficient, PTC)热敏电阻电加热方式，虽设计简单但耗电严重。……