液冷板分配流道结构参数对散热性能影响研究

章嘉晶 张兰春

摘要：建立渐变的冷却液分配流道，利用计算流体力学的方法，分析进出水口布置方式、分配流道面积、分配流道上底与下底比例对液冷板散热性能的影响规律。结果表明：异侧布置方式比同侧布置方式的液冷板具有更低的电池最高温度和温差;4种分配流道面积中，1 455 mm²分配流道的液冷板下电池的最高温度最低，温差略高，整体冷却表现最好;随着分配流道面积从1 455 mm²增大至2 425 mm²，电池的最高温度上升，温差稍有下降;随着分配流道上底与下底比例的增加，电池最高温度先下降后上升，温差逐渐增大，上底与下底比例为3：7的液冷板下电池最高温度为304.346 K，温差为3.302 K，综合冷却性能最优。

关键词：锂离子电池;液冷散热;液冷板;分配流道

中图分类号：TM 912.9文献标识码：A文章编号：2095-7394（2021）06-0079-10

随着世界经济的高速发展，能源危机日趋严重。目前，各国都致力于推动与发展新能源产业，开发电动汽车被公认为是一种替代传统内燃机技术的可持续解决方案[1-2]。作为电动汽车的关键部件之一，锂离子电池其成本和性能在很大程度上决定了电动汽车的成本和可靠性。锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染等特点，但其高倍率放电时，生热迅速，需采用合适的冷却方式来保证电池的工作性能和使用寿命[3-5];而液冷散热系统的传热效率高，液流可控性强，是主流的散热方案[6-7]。当前，方形电池的液冷散热方式主要有液冷板和直接浸入冷却液两种[8]，其中，平行流道液冷板结构简单、实用性强，因此，国内外学者对其进行了多项研究。……