相变材料与水套式液冷结构耦合的圆柱型锂离子电池组热管理仿真分析

作者：**花; 陈强; 曹铭^*; 张亚舫; 刘自强; 胡金

来源：储能科学与技术, 2021, 10(04): 1423-1431.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0091

• 相变材料
• 水套式液冷
• 耦合散热
• 圆柱形锂离子电池
• 热管理

针对圆柱型锂离子电池组散热问题,设计了一种新型的相变材料(PCM)-水套式液冷耦合散热结构模型。首先研究了电池组在PCM模型的散热下,不同电池间距对电池组表面温度的影响,并得出PCM模型的最佳电池布局。然后根据PCM模型的最佳电池布局,优化PCM-水套式液冷耦合散热结构模型,即找出PCM散热模型的最佳流道结构。通过仿真分析结果表明,在6流道结构模型下,电池之间的最佳间距为8 mm;PCM-水套式液冷耦合散热模型的效果最佳,在3 C和5 C高倍率放电时,电池组的表面最高温度分别为33.78、41.11℃,相比于同尺寸PCM散热模型的最高温度,分别降低了7.23、1.06℃。采用PCM-水套式液冷耦合散热模型,电池之间的最大温差均维持在5℃以内。结果表明:该新型的PCM-水套式液冷耦合散热结构能在一定程度上保证电池组的正常工作,并提高电池组的安全性和耐用性。

• 单位
  南昌大学机电工程学院