吴学红，郎旭锋，吕 财，高 磊，刘 勇

（郑州轻工业大学 能源与动力工程学院，河南 郑州 450000）

0 引言

动力电池技术是电动汽车的关键技术。动力电池组在高电流下快速充放电时会产生大量热量，可能导致温度过高和温度不均匀，严重影响电池的性能和安全性。按照冷却介质分类，电池组冷却分为空气冷却、液体冷却、热管冷却和相变材料冷却等[1]。目前，单一冷却方式难以满足电池组散热的需求，而复合冷却方式能综合单一冷却方式的优点，是动力电池技术的研究热点[2]，[3]。

液体冷却利用冷液流动可快速控制电池温度，但其冷板与圆柱形电池贴合效果差，泵的功耗大。相变冷却方式结构简单，可随着电池形状而变化，贴合效果好，但须携带足量的相变材料。若相变材料完全融化时，液态变为固态的时间长，循环效果差。

基于液体冷却和相变冷却方式特点的复合冷却系统，利用相变材料的相变温度范围小、贴合效果好等优点，在控制电池最高温度的同时，使电池温度更均匀；利用冷板快速散热的特点，将电池产生的热量迅速散失到环境中。当相变材料完全融化后能迅速冷却为固态。

Ling采用相变冷却与空气冷却结合的复合热管理系统，提出了解决锂离子电池过热问题的有效方案[4]。研究结果表明，相变材料的热物理性质决定了电池组的最高温升和温度均匀性；强制空气对流对相变材料蓄热能力的恢复起着至关重要的作用。Rao设计了相变材料与微通道冷板结合的冷却方式，研究发现PCM的导热系数和相变温度对其液体体积分数有很大的影响，通道数为8的电池组散热效果最佳[5]。……