某电动车辆动力电池组散热研究
2021-07-26于兰英卢宇奇伍川辉
机械设计与制造 2021年7期
于兰英,卢宇奇,伍川辉
(西南交通大学机械工程学院,四川 成都 610031)
1 引言
锂离子电池因其能量密度高、功率密度大及使用寿命长等优点成为当前新能源行业使用最广泛的动力电池之一[1-2]。然而动力电池成组使用时产生的热量累积将使电池组温度明显上升、车辆性能衰退,严重时甚至导致动力电池组热失控,从而引发安全事故。因此,采用合理的动力电池热管理系统,让电池工作在适当的温度范围内,保持其电化学性能并延长使用寿命,保证电动车辆的动力性、安全性和可靠性成为目前的研究热点之一。
目前动力电池冷却散热的措施主要有风冷、液冷、热管冷却、相变材料冷却及热电冷却等[3]。相比液体冷却,空气冷却结构简单,但热交换率较低[4];相变材料冷却可以使电池组温度均匀性更好,但在降低电池温度方面通常不如液冷有效[5]。文献[6]采用蛇形通道的冷却板对动力电池进行热管理,并对影响冷却板散热特性的液流通道的路径、宽度及长度等参数进行了优化。文献[7-9]采用微通道形式的冷却板对锂电池进行热管理,并对冷却效果进行了分析。
综合分析国内外动力电池热管理的研究现状,选用冷却能力优异同时适合工程化应用的液冷方式[10],采用Ansys对液冷动力电池组模型进行仿真,研究相同水力直径下液冷板流道截面形状对动力电池组温度分布的影响,并以此为基础,提出导热强化方案,分析导热强化-铝板方案和导热强化-石墨片方案对于降低电池组温度及提高电池表面温度均匀性的影响。……
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