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電池包簡(jiǎn)化模型由電池組、液冷板、導(dǎo)熱墊、殼體組成。電池組是由9 個(gè)電池模組（從左至右電池模組1 到電池模組9）組成，每個(gè)電池模組單元共有10 個(gè)磷酸鐵鋰單體電池，圖1 為簡(jiǎn)化的電池包幾何模型。 液冷板是間接接觸式液冷系統(tǒng)的重要部件，一般安裝于電池包底部，通過(guò)與電池單體的大面積接觸吸收電池單體產(chǎn)生的熱量，液冷板吸收的熱量再通過(guò)液冷板流道內(nèi)的冷卻液將熱量帶走。

集成化設(shè)計(jì)：?為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，?未來(lái)的電池冷卻系統(tǒng)可能會(huì)朝著更加集成化的方向發(fā)展，?將冷卻系統(tǒng)與電池包整合在一起，?從而減少組件數(shù)量和連接部件，?提高系統(tǒng)的整體效率和可靠性。?環(huán)保和可持續(xù)性：?隨著環(huán)保意識(shí)的提升，?未來(lái)的電池冷卻系統(tǒng)可能會(huì)更加注重使用環(huán)保的冷卻介質(zhì)，?并且設(shè)計(jì)更加可回收和可再利用的組件，?以減少對(duì)環(huán)境的影響并延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。?

(a)沒(méi)有任何冷卻系統(tǒng)的室溫下，(b)風(fēng)冷，(c) PCM冷卻下放電過(guò)程中的溫度變化。 圖7.(a)電池包1 (b)，電池包2 (c)電池包5放電時(shí)的溫度變化示意圖。表2.不同冷卻條件下不同電池模組的溫度對(duì)比。 表3.不同冷卻條件同一電池模組的溫度對(duì)比。

(a)沒(méi)有任何冷卻系統(tǒng)的室溫下，(b)風(fēng)冷，(c) PCM冷卻下放電過(guò)程中的溫度變化。 圖7.(a)電池包1 (b)，電池包2 (c)電池包5放電時(shí)的溫度變化示意圖。表2.不同冷卻條件下不同電池模組的溫度對(duì)比。 表3.不同冷卻條件同一電池模組的溫度對(duì)比。

目前對(duì)動(dòng)力電池冷卻主要是:保證充放電時(shí)產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出;各模塊間溫度分布均勻。因此，本文以國(guó)內(nèi)某輕型商用純電動(dòng)車(chē)用磷酸鐵鋰電池包為研究對(duì)象，對(duì)現(xiàn)有電池冷卻方案進(jìn)行了性能試驗(yàn)對(duì)比和數(shù)據(jù)分析，確定了電池包冷卻的最終方案。

02 成果掠影 近期，伊拉姆大學(xué)機(jī)械工程系 Sajjad Ahangar Zonouzi老師團(tuán)隊(duì)采用組合冷卻方法進(jìn)行鋰離子電池的熱管理。這種冷卻方法是通過(guò)纏繞在電池上的半螺旋管進(jìn)行流動(dòng)沸騰冷卻和通過(guò)電池中的氣流進(jìn)行空氣冷卻的冷卻方法相結(jié)合的。使用控制體積技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，用于模擬流動(dòng)沸騰區(qū)域的模型是歐拉-歐拉多相模型。

當(dāng)動(dòng)力電池局部發(fā)生過(guò)熱時(shí)，緊貼熱點(diǎn)區(qū)域的冷卻介質(zhì)被加熱，局部粘度驟降，引發(fā)雷諾數(shù)非線性躍升。這大幅降低了阻力，自動(dòng)引導(dǎo)更多冷流體沖刷熱點(diǎn)表面，在物理特性層面形成了一種卓越的"自適應(yīng)熱對(duì)流補(bǔ)償"機(jī)制。系統(tǒng)兼容性驗(yàn)證 將前沿材料導(dǎo)入電池包之前，必須滿足長(zhǎng)期服役的綜合相容性要求。

為使動(dòng)力電池組能夠工作在合適的溫度范圍內(nèi)，動(dòng)力電池包通常會(huì)設(shè)置熱管理系統(tǒng)。電池包熱管理系統(tǒng)包括冷卻、加熱和保溫三大功能。

因此，一個(gè)優(yōu)秀的電池熱管理系統(tǒng)(BTMS)對(duì)于保證鋰離子電池安全高效的運(yùn)行狀態(tài)是非常必要的。 根據(jù)冷卻策略的不同，BTMS可分為被動(dòng)冷卻系統(tǒng)、主動(dòng)冷卻系統(tǒng)和被動(dòng)與主動(dòng)相結(jié)合的混合系統(tǒng)。在被動(dòng)冷卻系統(tǒng)中，沒(méi)有任何額外的功耗，但它們也不能控制冷卻系統(tǒng)來(lái)改變冷卻速率。在鋰離子電池表面實(shí)施特殊的材料或散熱結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)電池與外部環(huán)境之間的高傳熱能力。

這有助于將電池保持在最佳工作溫度范圍內(nèi)；在鋰電池中，即使在快速充電等極端條件下，電池溫度也不應(yīng)超過(guò) 40 攝氏度。同時(shí)，所有電池的溫度分布必須盡可能均勻，這就是流通板的用武之地。這種新設(shè)計(jì)可根據(jù)需求控制冷卻劑流量，特別是對(duì)于電池單元和冷卻劑之間的微小溫差，較慢的流速可以改善傳熱。馬勒表示，其仿生電池冷卻板的工作效率非常高，溫度范圍可以降低 50%，峰值溫度也可以顯著降低。

目前，大多數(shù)關(guān)于電池冷卻設(shè)計(jì)和優(yōu)化的研究工作都集中在圓柱形和棱柱形電池上。最近，袋形電池因其比圓柱形電池更高的能量密度而受到關(guān)注。目前，已經(jīng)提出了各種用于冷卻鋰離子電池的熱管理系統(tǒng)：空氣冷卻、間接液體冷卻、直接液體或浸沒(méi)冷卻、使用相變材料、熱管以及涉及兩種或多種這些方法組合的混合方法進(jìn)行被動(dòng)冷卻。然而，就電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)應(yīng)用而言，只有風(fēng)冷和液冷已大規(guī)模實(shí)施，其他還處于研究階段。

02 成果掠影近期，吉林大學(xué)江彥老師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種高效的電池熱管理系統(tǒng)，可以控制電池模塊的溫度，從而提高整體性能。該研究針對(duì)由12節(jié)方形LiFePO4電池組成的電池模塊設(shè)計(jì)了不同類(lèi)型的液冷熱管理系統(tǒng)。以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬為主要研究工具，提出了從傳熱和流動(dòng)阻力兩個(gè)方面評(píng)價(jià)冷板性能的參數(shù)，以及冷卻面、入口數(shù)量和冷卻液方向?qū)ζ?em>冷卻效果進(jìn)行了研究。

▲圖1.電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)解析 這套系統(tǒng)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)主要的差異在于： ●電池冷卻技術(shù)：電池是從頂部/末端冷卻。 ●電氣連接封裝在注塑成型的塑料中。 ●電池模塊內(nèi)部，有10組電芯串聯(lián)（上限電壓42V），每組30個(gè)電芯并聯(lián)，每組由絕緣材料進(jìn)行分割；有22個(gè)電池模塊，最高電壓偉924V。

02 成果掠影 近期，新疆大學(xué)盧浩老師團(tuán)隊(duì)提出了一種新的電池熱管理系統(tǒng)優(yōu)化策略，該策略綜合考慮系統(tǒng)體積和冷卻性能，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用確定合適的熱管理策略。所提出的方法分為四個(gè)步驟：優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建立計(jì)算代碼、多目標(biāo)優(yōu)化和綜合模擬決策。基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的數(shù)值模擬用于驗(yàn)證優(yōu)化后系統(tǒng)的冷卻性能。

02 成果掠影 近期，韓國(guó)嶺南大學(xué)Gyu Sang Choi和Sung Chul Kim老師團(tuán)隊(duì)分析了各種電池熱管理系統(tǒng)(TMS-Bs)冷卻方法及其在可行性、成本和壽命方面的優(yōu)缺點(diǎn)，討論了熱失控(TR)機(jī)制，模型和策略，以減輕TRS問(wèn)題。有效的TMS-B可以減輕電池的TR，并提高其性能和壽命。

電池包熱仿真模型 電池包殼體（鋁） 電芯周?chē)目諝庥? 液冷通道 560個(gè)圓柱電芯

XING不依賴(lài)傳統(tǒng)的空氣或液體冷卻系統(tǒng)，而是將電池浸入特殊的介電液中。這種流體專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)最佳傳熱而設(shè)計(jì)，直接包圍并包裹每個(gè)電池，確保均勻和快速的冷卻。

電池包作為新能源汽車(chē)的核心部件，在車(chē)輛行駛過(guò)程中會(huì)頻繁經(jīng)歷涉水沖擊場(chǎng)景，因此發(fā)生水流侵入電池包內(nèi)部，造成絕緣故障帶來(lái)安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)較大。主要有兩種失效形式：1、塑料件電池包密封蓋受水沖擊發(fā)生變形甚至破裂失效；2、電池包密封結(jié)構(gòu)受水沖擊滲水失效。