基于相变材料的新型电池热管理系统：数值实验研究

电动汽车市场依旧面临着一些阻力阻碍其进一步发展，电池在这些阻力中扮演着重要的角色，因为电池是电动汽车的核心部件。众所周知，提高电池性能可以提高电动汽车的可靠性与稳定性，进而提高电动汽车的市场占有率。为了提高电池性能，必须对电池进行热管理，以使电池的实际温度低于电池安全温度，并使电池内部的温度分布尽可能均匀。相变材料传热在电池热管理系统中得到了越来越多的关注，本文研究了相变材料熔化温度与提高热传导率对相变材料工作性能的影响。同时建立了两种数值仿真模型：一维数值模型与三维数值模型，并设计出一个新型热管理系统，该热管理系统在电池组中实现了高效率的相变材料集成。仿真结果显示了增强相变材料内部传热及相变材料选型的重要性。数值研究结果还被用于开发基于相变材料的小尺寸电池热管理系统原型。开发出来的热管理系统原型使用了泡沫铜来加强相变材料内部之间的传热。此系统效率更高，同时还能够将靠进电池部分的温度升高量限制在了5℃之内，使电池内部的温度分部更加均匀。为了进一步改进和优化热管理系统，可以从以下几点进一步研究：开发出同等比例的电池热管理系统，并进行试验；开发试验台架来测量电池单元与泡沫铜及相变材料之间的传热热阻。