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因此，一個優秀的電池熱管理系統(BTMS)對于保證鋰離子電池安全高效的運行狀態是非常必要的。 根據冷卻策略的不同，BTMS可分為被動冷卻系統、主動冷卻系統和被動與主動相結合的混合系統。在被動冷卻系統中，沒有任何額外的功耗，但它們也不能控制冷卻系統來改變冷卻速率。在鋰離子電池表面實施特殊的材料或散熱結構，以實現電池與外部環境之間的高傳熱能力。

鋰離子電池作為一種能量存儲單元，被廣泛用作電動汽車的動力源，以實現快速加速和長里程的目標。 鋰離子電池的性能、壽命和安全性與其工作溫度密切相關。鋰離子電池的合適工作溫度范圍在20℃至40℃之間，電池組的最大溫差應在5℃以內。在低溫下，由于電化學反應速率降低和副反應（例如鍍鋰），鋰離子電池的性能顯著惡化。

此外，在高工作溫度下，電池的溫度迅速上升，可能會降低電池的生命周期。熱失控在鋰離子電池中已經變得越來越普遍，熱安全性已經成為阻止其使用的一個關鍵問題。如果這些熱量不立即消散，不僅會降低電池性能，還會引發熱失控，導致電池燃燒和爆炸。因此建立合適的熱管理系統至關重要。 電池的安全性可以通過在電池熱管理系統(BTMS)中監測來評估。

此外，在高工作溫度下，電池的溫度迅速上升，可能會降低電池的生命周期。熱失控在鋰離子電池中已經變得越來越普遍，熱安全性已經成為阻止其使用的一個關鍵問題。如果這些熱量不立即消散，不僅會降低電池性能，還會引發熱失控，導致電池燃燒和爆炸。因此建立合適的熱管理系統至關重要。 電池的安全性可以通過在電池熱管理系統(BTMS)中監測來評估。

隨著電池能量密度的不斷提高，對電池的熱安全性提出了更高的要求。然而，鋰離子電池的性能和壽命受溫度影響很大。低溫會減慢化學反應速率，增加內阻并降低鋰離子電池的容量。高溫加速電池結構件的老化，降低電池性能和壽命，降低熱安全性，甚至引起電池熱失控。 電池系統由許多電池單元組成，因此需要開發高性能的電池熱管理系統，使電池保持在最佳工作溫度范圍內，并將電池之間的溫差控制在一定范圍內。

02 成果掠影 近期，伊拉姆大學機械工程系 Sajjad Ahangar Zonouzi老師團隊采用組合冷卻方法進行鋰離子電池的熱管理。這種冷卻方法是通過纏繞在電池上的半螺旋管進行流動沸騰冷卻和通過電池中的氣流進行空氣冷卻的冷卻方法相結合的。使用控制體積技術進行數值模擬，用于模擬流動沸騰區域的模型是歐拉-歐拉多相模型。

在充放電循環性能測試中，采用CPCM薄膜后，鋰離子電池的最高溫度降低了約2℃。這一探索在刺激相變材料的發展方面展現出巨大的潛力，并為鋰離子電池熱管理提供了一種新技術。

來源：ELSEVIER清華大學歐陽明高院士團隊系統性地研究了老化路徑對鋰離子電池熱失控行為的影響,研究成果在eTransportation國際交通電動化雜志上發表。題為“A comparative investigation of aging effects on thermal runaway behavior of lithium-ion batteries”。

鋰離子動力電池的性能和壽命在很大程度上與工作溫度有關，通常最佳工作溫度在 15～40℃，溫差低于 5℃。在充放電過程中電池自身產熱會導致溫度上升，適當的散熱冷卻技術可以減少溫度對電池組的負面影響，提高動力電池的效率和安全性，降低老化率，延長使用壽命。車用鋰離子動力電池散熱系統冷卻方式主要有：風冷、液冷、相變材料(PCM)冷卻、熱管(HP)冷卻等。

4）離子傳輸熱鋰離子在電解液中擴散、遷移和對流時會傳遞電能，同時也會產生一定的熱量，這部分熱量稱為離子傳輸熱。5）接觸熱阻產熱鋰離子電池內部存在著很多的接觸，電流流過這些接觸時會產生一部分的熱量，相對于其他產熱來說，接觸熱阻產熱比較小，一 般可以忽略不計。鋰離子電池使用過程中產生的熱量，為鋰離子電池的溫升提供了熱源，下式鋰離子電池的溫升過程。

<p>熱管理對于電池安全性和確保其較長使用壽命來說至關重要。高溫通常會加快電池的 退化速度，縮短電池的使用壽命，因此功率較高的應用可能需要主動式冷卻。熱管理 的另一個方面是需要避免單個電池或電池組中出現較大的溫度梯度，因為這樣可能會 導致電流密度和老化程度不均勻。 鋰離子電池因其不同的長度尺度和幾何的復雜性，需要考慮上述幾點。

相比模擬結果，最高溫度模擬精度為2.1%，充電結束溫度模擬精度為6.25%，溫差精度在6.25%，模擬精度可以滿足熱管理設計。 5 、結論 (1)通過建立鋰離子電池熱模型，設計基于液體的電動汽車動力電池熱管理系統。

鋰離子電池（LIB）由于具有高能量容量、低自放電率和無記憶效應等優點，被廣泛用作電動汽車的儲能系統。然而，溫度嚴重影響鋰離子電池的容量和壽命。較低的溫度可能導致電池退化，而較高的溫度可能引發熱失控，從而造成安全隱患。當前，對BTMS的研究根據冷卻方式主要分為風冷、液冷、相變材料（PCM）冷卻等三大類。風冷具有結構簡單、易于封裝、維護成本低、能耗低等特點。

根據使用對象的不同，?電池的容量可能達不到單位AH的級別，?但泛指能夠通過放電給設備、?器械、?模型、?車輛等驅動的鋰離子電池。?動力電池的類型包括但不限于鋰離子電池、?鎳氫電池、?鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池等。?

然而，鋰離子電池的效率、安全性和壽命與其工作溫度密切相關。因此，必須開發有效的電池熱管理系統（BTMS）并將其納入儲能設計中。02成果掠影近日，華北電力大學徐超教授團隊提出了一種新型熱調節器，可以智能地利用體積變化來調節傳熱。熱調節器在 PCM 和冷卻系統之間建立被動負反饋機制，實現一致且最佳的電池工作溫度。

目前，大多數關于電池冷卻設計和優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注。目前，已經提出了各種用于冷卻鋰離子電池的熱管理系統：空氣冷卻、間接液體冷卻、直接液體或浸沒冷卻、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行被動冷卻。然而，就電動汽車的商業應用而言，只有風冷和液冷已大規模實施，其他還處于研究階段。

相比模擬結果，最高溫度模擬精度為2.1%，充電結束溫度模擬精度為6.25%，溫差精度在6.25%，模擬精度可以滿足熱管理設計。 5 、結論 (1)通過建立鋰離子電池熱模型，設計基于液體的電動汽車動力電池熱管理系統。

當溫度過高時，鋰離子電池的容量和壽命會下降，容易引起電池熱失控甚至起火爆炸事故，尤其是高鎳三元電池，此外，最大溫差（Δ電池組的T max）應控制在5℃以下。因此，為了保證鋰離子電池的安全，提高其工作效率和壽命，采用電池熱管理系統（BTMS）是必要的。

來源 | Journal of Energy Storage 01背景介紹 鋰離子電池已廣泛應用于電動汽車（EV）和儲能系統（ESS）等領域，其性能直接影響了系統運行的安全與效率。鋰離子電池具有能量密度高、循環壽命長、自放電率低、成本低、對環境友好等優點，但它們的性能對溫度非常敏感。