摘要：随着储能电池热管理技术的不断迭代和创新,直接浸没式液冷技术展现了极大的应用潜力。相比间接冷板液冷技术,直接浸没式液冷技术在电池换热和均温上取得了极大的突破。在目前,虽然关于电池浸没式冷却的研究层出不穷,但仍缺乏关键影响因素对于浸没式电池包温度特性研究的系统归纳和全面研究。因此,本工作以自研新型浸没式电池包系统为基础,通过数值仿真分别探究了冷却液类型、电芯发热量和流道结构对于浸没式系统温度特性的影响。研究发现:氟化液作为浸没冷却液具有最佳的温度性能表现,其次是硅油和矿物质油。决定冷却液性能的关键参数在于流体运动黏度;相比冷板式,浸没式在低中高充放倍率下均展现了更优异的冷却性能,且在中高电芯发热量时浸没式对于电池温度性能的提升更为明显。1 C条件下,浸没式电池包最高温度、最大温差和顶底最大温差分别降低了27.26℃、1.76℃和32.03℃;流道结构显著提高了电池包的温度性能;相比无流道,带流道结构的电池包最高温度、最大温差和顶底最大温差分别降低了3.34℃、2.65℃和1.54℃。主要是因为流道结构通过改变电池包内流线的空间分布从而改善了冷却液分布的均匀性。本研究为今后浸没式电池包的热设计及电芯和冷却液的选型提供了参考和热流场规律总结。

摘要：作为最主流的储能电池液冷技术,间接冷板冷却技术相比风冷技术虽然实现了在电池换热和均温效果上的突破,但仍存在着电芯顶底区域温差过大、液冷管路循环阻力过大和功耗过高等问题。为解决这些问题,本工作以某型电池包作为研究对象,设计了一种新型的直接浸没式电池包冷却系统,即采用直接浸没式冷却技术将电池包直接置于冷却液中冷却。通过数值仿真对该浸没式系统进行了温度场和流场特性的评估,并与冷板式冷却系统进行对比。接着分别探究了浸没冷却液流量、电芯间距和喷射孔数量对于浸没电池包温度场的影响。研究发现:相比于冷板冷却系统,浸没式冷却系统下电池包顶面最高温度和最大温差均明显下降,系统整体冷却性能显著提升;同时浸没电芯顶底区域最大温差大幅度缩小,有效解决了冷板冷却时存在的顶底区域温差过大的问题;随着冷却液流量和电芯间距的增加,电池包顶面最高温度和最大温差均不同程度下降,但其温度下降率逐渐下降;喷射孔数量的增加使得电池包顶面最高温度略微下降,但最大温差明显提升。