一种汽车电池热管理与热失控阻延结构设计与分析*

李浩亮，张袁元，汤亚晶，李 想，范丹丹

（南京工程学院汽车与轨道交通学院，南京 211167）

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21 世纪以来，全球的环境与能源问题愈发严重，新能源汽车的占比越来越高。锂离子电池凭借其充电高效、比能量高、密度小等优点[1－3]，成为目前市场使用较多的电池能源之一。相对于传统燃油汽车而言，新能源汽车发展时间较为短暂，整体技术尚未成熟，目前仍存在许多安全性问题，单就锂电池而言，热滥用、过充电、短路或挤压都会引起热失控[4－7]，造成电池的燃烧爆炸，严重威胁到人的生命和财产安全，因此，研究电池热管理与热失控的问题具有重要意义。

近年来，国内外学者对汽车电池进行了大量的研究，WU等[8]将PCM和热管结合采用强制空冷对电池进行热管理；郭君等[9]通过对锂离子电池的热失控危险性分析得出结论：不同SOC 的锂离子电池发生热失控时，其表面温度峰值、温升速率以及质量损失均随着SOC的增加而增加；李向梅等[7]通过添加阻燃剂来达到减小热失控的影响并对电池进行防护。近年来的电池热管理研究或是着重考虑电池的热量管理以阻止电池出现热失控，或是减少热失控对电池组的影响，对于电池出现热失控后的紧急处理依然较少，为解决热失控后热蔓延导致的汽车电池燃烧爆炸等问题，本研究拟采用气液两态流体通过循环、释放来实现电池热管理以及电池热失控的紧急阻延，一定程度上降低了汽车电池因热失控而燃烧爆炸的风险，极大地减少了经济损失，保障了人们的生命安全。……