钱欣哲，沈凯

（200093 上海市 上海理工大学）

0 引言

若动力电池自身温度过高，会使其内部化学反应的速率超过设定的安全阈值，造成诸如极片等危险区域结构上的破坏。高温下电池的实际容量和内阻与额定值相比也会有较大变化，造成整个电池模块过充电现象，严重影响电池的使用寿命。维持不同工况下电池内部温度的热均匀性，对电池组性能的保持至关重要。电池模块内部各个电池的内阻和实际容量会因为内部温度不均匀性产生巨大的差异，从而导致一部分电池正常工作的工况下，另一部分电池已经出现了过充电和过放电的现象，严重影响了电池的寿命和使用性能。所以，根据具体的电池模块的总体布置，为其设计一款能同时降低电池最高温度和改善其内部热不均匀性的相配套的冷却系统十分必要[1-3]。

1 计算模型的建立

1.1 几何模型的建立

该车用动力电池模型共包含4 个电池模组和液冷板。其中，初始冷却板流道如图1 所示。采用4 条直流流道，直流流道的优势在于结构较为简单，流道长度较短，进出口压降较小，对辅助系统的功率要求也不高。

图1 液冷板系统初始流道几何图Fig.1 Initial flow channel geometry of liquid cooling plate system

4 个电池模组按图2 所示，左边3 个电池模组并排放置在冷却板上，右边一个电池模块竖直放置。每个电池模组由18 个单体方形电池相互串联而成，并由橡胶将它们的侧面连接。

图2 电池模块几何图Fig.2 Battery module geometry

橡胶的厚度为2 mm,单体电池的大小为78 mm×48 mm×103 mm。整个电池模块的大小为722 mm×296 mm×103 mm，电池模组与冷板之间以导热胶连接，导热胶的厚度为2 mm。……