吴成雨

摘要：新能源汽车的研发，通过电力能源取代传统燃油能源，可有效实现能源的节约，减少尾气排放，进一步符合我国节能环保工作的开展。但电池装置在长时间驱动状态下，电能与热能之间的比例将呈现出负增长现象，当电池热能的产生高于热能输出时，则将加剧电力能源的损耗，缩减电池装置的使用寿命。电池冷却技术的应用，则可为电池装置进行热量管理，通过不同技术工艺、介质材料等，及时将电池装置产生的热量进行分散，以提高电池生命周期，为企业创造更大的经济利润。基于此，对能源汽车动力电池冷却技术研究进行研究，仅供参考。

关键词：新能源汽车;动力电池;冷却技术

引言

汽车蓄电池组充放电过程中，不仅电能转化为机械汽车能量，电能转化为热能。如果产生的热量不是合理地排出，而是收集在汽车蓄电池组内部或周围，则蓄电池组的温度会升高，从而影响蓄电池组的维护性能、壽命和安全性。此外，极端天气条件下电池的环境温度和工作温度之间的差异非常大，也导致电池工作性能下降。因此，客车蓄电池热管理模型是调节蓄电池组传热扩散的重要因素，也是确定新能源汽车性能的重要模块。

1动力电池冷却系统的作用

虽然目前的储能水平和动力电池的转换比率有了很大提高，但仍是限制新能源汽车性能的主要环节，动力电池的温度特性也对车辆性能产生了很大影响，包括对寿命的影响。电力电池冷却系统的应用使电池能够在合适的环境下工作，从而保证汽车的性能。炎热的夏天，由于电池放电过程中产生的大量热量，电动汽车的电池性能受到影响。如果加上管道施工的不当影响，问题就会进一步恶化，助长汽车潜在的安全风险。因此，开发性能优良的冷却系统，可以最大限度地提高电力电池的安全性和设备性能。电力电池冷却系统采用汽车电池盒的散热模型来调节电力电池的温度，在电池温度较低时提供热量，在电池温度较高时提供冷却，使电力电池处于最佳工作状态，从而提高电力电池的性能。即电力电池冷却系统的控制级别决定了电力电池的性能。

2新能源汽车动力电池的冷却技术分析

2.1液体介质冷却技术

液体介质冷却技术是以液态物体为介质，通过热传递实现对电池组的降温处理。与常见的气体介质相比，液体介质具有更高的比热容，且同体积吸取的热能较多，可有效提高系统换热效率。按照工作形式来看，液体介质的冷却可分为接触型冷却与非接触型冷却两种。接触型冷却是指电池组与冷却液体直接接触，通过将电池模块沉浸到液体中，令液体对电池组所产生的热量进行无差别吸收，以达到物理降温的效果。非接触型冷却则是指在电池组周围设定具有一定组织结构的冷却装置，液体通过在冷却装置中的循环流动，吸取电池组所产生的热量，这样一来，便可最大限度地对热量进行传递，此类冷却机制无须液体与电池组之间接触，在一定程度上增强冷却工作的稳定性效用。一般来讲，冷却介质多为乙醇物质、水的混合物。对于液体介质冷却技术的发展形势来看，液体冷却大多是以剂料组成、冷却结构等为主，通过介质与结构的同步优化，令整个冷却工作的开展具有针对性，乙二醇为介质的液体冷却体系，在实际应用过程中，可通过介质的多次循环，令整项温度调控实现规范化运作，这样一来，便可最大限度增强系统冷却效率，令电池组在固有极限值之下实现高效率运行。目前，液体冷却技术的实现多以冷却组、管道、液体介质流量等为主，通过对不同影响因素进行设定，分析出在某一类运行工下，液体冷却技术在具体落实中呈现出的功能属性。

2.2相变材料冷却电池技术

相变材料冷却模式不需要通道设备或电气设备，因此系统安全性非常高。目前，常用成熟相变材料主要有脂肪烃蜡油、改性脱盐、水合盐、有机酸化合物等。栋李国伟等人建立了以脂肪蜡油/铜泡沫为相变材料的电池温度控制系统，并进行了汽车磷酸铁锂电池冷却模拟实验。结果表明，冷却系统优于空气冷却系统和纯石蜡相变冷却系统，表明电池工作温度显着降低，电池单元温度分布相对均匀。Chloe兴等人比较了脂族石蜡/发泡铝相变材料的导热系数和冷却效率。结果表明，这种相变复合材料的导热系数可达到纯脂肪族石蜡的200倍以上，实际冷却效率可提高45.6%。电池冷却技术在延长电池寿命、保证电池安全高效方面发挥着重要作用。随着新能源汽车产业的发展，电动车中使用的蓄电池组容量和蓄电池数量逐渐增加，蓄电池组释放的热量也越来越大，这使得蓄电池组冷却技术的性能要求越来越高。

2.3热管冷却电池技术

基于热管的BTMS具有导热系数高、结构紧凑、几何形状灵活、使用寿命长等多种优点。栋并在近几年引起了广泛关注。提出了一种由电池、相变材料和热管组成的夹层结构的热电池控制系统。建立了交错参数模型，该模型考虑了电池的加热耦合、相变材料的熔化和热管热反应的瞬态热作用，以及不同环境温度下电池温度的耦合机理和相变过程。不同热管传热系数下相变材料与电池厚度的关系不同。基于热管的电池冷却系统在热膨胀防治中有很好的应用前景。本文将电池短路建模为热工作距离模型，并通过将固体热管冷却剂流体模型（VOF）和ANSYSFLUENT结合起来计算热质量交换过程，并在热工作距离期间扩展VOF模型的热工作距离来解决。结果表明，热管冷却不能防止单个电池短路引起的热循环，但它可以有效地阻止电池中热循环的扩展过程。

结束语

为了进一步解决能源危机，中国在新能源开发方面做出了很大努力，其中新能源汽车是中国开发新的大规模能源应用的关键领域。新能源汽车的使用不仅可以解决微粒、氮氧化物、硫氧化物等的污染问题。栋利用传统交通工具时的自然环境，还要通过应用新能源，促进社会消费的改善，实现国民经济的增长，来解决中国当前的能源危机。

参考文献：

[1]王震坡，袁昌贵，李晓宇.新能源汽车动力电池安全管理技术挑战与发展趋势分析[J].汽车工程，2020，42（12）：1606-1620.

[2]易志威，陈亚东，张黎星.动力锂电池冷却技术进展[J].客车技术与研究，2020，42（03）：31-33+40.