应用于电动汽车的使用平板回路热管的锂离子电池热管理系统性能实验研究

在电动汽车上较为常用的电池是锂离子电池，电动汽车的发展对锂离子电池能量密度提出了更加严苛的要求。可是锂电池能量密度上升的将会增加电池发生热失控的风险，电池的热失控将会造成很严重的事故。热管是一种高效的换热元件，由于其重量轻、体积小，非常适合在电动汽车动力电池热管理系统中使用。

本文通过实验，研究了应用于电动汽车平板回路热管的锂离子电池热管理系统性能。在研究过程中使用加热器加热来模拟电池的产热过程，同时使用不锈钢丝网来制作毛细管芯，分别使用蒸馏水、酒精和丙酮作为工作流体，流体填充率为60%。平板回路热管在热通量为0.48W/cm2的时候就开始工作，在热管开始工作后时刻关注热管的温度变化。结果表明，当热管中的工作流体为丙酮时，热管具有最佳性能，在50℃时，热管产生的热阻为0.22W/℃，热通量负载为1.61W/cm2。酒精与丙酮的最大蒸发温度约为50℃，这在普通的锂离子电池的工作温度范围之内，在热负荷高于1.61W/cm2的情况下，酒精在平板回路热管中的工作性能与丙酮相似。

图1 实验系统原理图

图2 平板回路热管试验装置图

本研究所搭建的实验系统原理图如图1所示，平板回路热管的试验装置图如图2所示。