摘要：针对动力电池热管理的问题,对18650圆柱型锂离子电池阵列的新型液冷结构及其冷却效果展开研究。提出棋盘拓扑分流结构的浸没式冷却方法,结合锂离子电池自身形状和阵列排布的特点,基于电池阵列本体形成一种简单合理的浸没式冷却拓扑结构。在此新型冷却结构的设计下,进一步建立电池阵列的单体模型和模组模型,通过数值模拟方法对单体模型和模组模型在各个时刻的温度分布情况进行分析,验证了以单体模型代替模组模型的可行性。在确保单体模型计算准确性的基础上,对冷却液流道的出入口布置进行数值模拟,结果表明:流道出入口同侧布置与异侧布置具有几乎相同的出入口压降,但流道出入口同侧布置的冷却效果优于异侧布置,且随着电池生热量的增大和生热时间的增加,同侧出入口布置的优势更加明显。

摘要：本文基于维持动力电池合适工作温度区间的目标和保证电池在各个应用场景下安全高效运行的考量,针对某款标准箱动力电池包设计了冷板和浸没式的冷却系统,进行了结构优化,并对比研究了二者的冷却性能。结果表明:经过结构优化后,采用冷板冷却的电池包,出口压降为30 Pa,电池表面最高温度为31.65℃,电池表面最大温差为6.51℃;采用浸没式冷却的电池包,电池周围采用2 mm绝缘浸没工质包裹,一个标准箱工质充注量为10.93 L,出口压降为22 Pa,电池表面最高温度为28.49℃,电池表面最高温差为2.39℃。对比模拟结果与实验结果发现,各项性能数据偏差在2%以内,仿真模型具备较高的精度。对比冷板和浸没式冷却系统的冷却效果,优化后的浸没冷却系统,冷却效果优于原冷板冷却系统,进口流量从4 L/min降至2 L/min,降低了工质泵耗,同时电池表面最大温差降低了4.12℃,提高了电池表面的温度均匀性。研究表明,相比于冷板冷却,浸没式冷却在降低电池表面平均温度、最高温度与表面温差方面效果更显著。

摘要：为综合探究各因素对电池模组浸没冷却效果的影响与规律,以9节21700电池组成的最小模组单元为研究对象,搭建试验台架并展开研究,发现设计条件下,模组的温差在强制对流冷却1C放电时较小,而自然对流冷却则2C放电时较小。建立并验证了浸没冷却模组的数值仿真方法,将不同模型的计算结果进行对比分析,发现设计条件下,电连接件会影响模组的温升与温度分布。基于仿真方法探究了冷却介质及其流量与温度对冷却效果的影响,发现模组的温升与温差随流量的增大而降低,降低入口温度可以减小模组的温升,提高入口温度则可以减小模组的温差。