杨乐乐，刘海罗，信召峰，安占旺，刘帅

（力神动力电池系统有限公司，天津 300384）

引言

随着国家对电动汽车的大力支持，纯电动汽车在逐渐全面推广。车企和消费者对电动汽车有长续航、高安全、长寿命和低价格的要求。液冷系统在电池系统中起到重要作用。锂电池的最佳工作温度范围为25 ℃～40 ℃，温度过高或过低会导致电池安全问题，降低电池使用寿命[1]。某电动客车应用液冷系统，通过热仿真分析，电池的最大温升可以控制在10 K以内，通过增大冷却液流量可以提高电池的散热能力[2]。在软包电池上应用液冷系统，通过热仿真分析优化液冷板肋条高度，提升电池温度的均匀性[3]。研究人员设计了铝板/相变材料/液冷相结合的新型散热结构，并通过热仿真优化并确认此结构能够较好地控制电池的温度均匀性和有效性[4-5]。

在兼顾高能量与高安全的同时，本文设计一款底部集成液冷板的电池箱，并应有高能量密度的软包电池。在液冷系统管理下，提高电池的安全性。应用FLUENT仿真软件对液冷系统的压力场进行分析，在1 C放电倍率下，对电池系统的温度场分析，保证设计的可靠性。

1 数值模拟

1.1 数学模型的建立

本文采用半经验公式标准的k-ε模型，主要是基于湍流动能和扩散率。k方程是一个精确方程，ε方程是一个由经验公式导出的方程。k-ε模型假定流场完全是湍流，分子之间的黏性可以忽略。因此标准k-ε模型只对完全是湍流的流场有效，方程如式（1）和式（2）所示。

式中……