锂离子动力电池风道模型设计与散热仿真

董小平，张锦涛，李 健，张昭卿

(1.河北大学质量技术监督学院，河北 保定 071002；2.保定市新能源车辆动力工程技术研究中心，河北 保定 071002；3.河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心(筹)，河北 保定 071002)

1 引言

电动汽车的能量提供在于动力电池，其性能的好坏直接影响电动汽车的运行。在汽车行驶过程中，电池放电时产生的热量散失快慢以及不同位置的温差势必影响电池性能，尤其是电池的使用寿命。在众多车用动力电池中，锂离子电池应用尤为广泛。目前，锂离子动力电池主要以风冷、液冷和相变冷却等方式散热，相比之下，后二者散热效果较好，但结构复杂、成本高；风冷虽然散热效果低，但其散热结构简单、成本低。因此，风冷已广泛用于动力电池模组的散热[1-3]。如马强等采用串行出风口与并行进风口后，电池包温度分布均匀性提高，同时还发现，放电倍率影响电池的发热和不同位置的温差，倍率较高时，其不同位置的发热量和温差均较大[4]。另外，对模拟电池增加辅助散热孔后电池的最高温度可降低6.3 ℃，增加气体引流板后可将电池模组最大温差缩小到5.9 ℃。王明强等发现，在-20 ℃下加热时，短时间内三元软包装锂离子电池温度几乎不变，但25 min后电池不同位置出现温差，最大温差值为7.9 ℃；在40 ℃下，1.5 C快充工况下，电池温度不超过48 ℃，最大温差为3.9 ℃[5]。姚程宁等报道，当热功率密度为0.365 8 W·cm-2时，强制风冷散热条件下，采用微通道热管阵列技术可维持热源处表面温度在45 ℃以下，温……