中國儲能網訊：PACK內的溫度環(huán)境對電芯的可靠性、壽命以及性能都有很大的影響，因此，使PACK內溫度維持的一定的溫度范圍區(qū)間內就顯示尤其重要。這主要是通過冷卻與加熱來實現(xiàn)，以下我們將從冷卻/加熱介質的流動方式，風冷、液冷、相變材料、熱管等熱管理方式對PACK的熱管理系統(tǒng)進行介紹。
冷卻介質在電池組內的流通方式主要有串行和并行兩種方式。
串行行流通時，冷卻介質與電池進行熱交換，不斷被加熱，使得工質入口側區(qū)域電池的冷卻效果優(yōu)于出口側，電池組內的溫差較大;并行流通時，冷卻介質從電池組底部流入上部流出，電池組各流道之間冷卻介質流量相等，電池組的溫度一致性較好。
表1.兩種流通方式比較
冷卻介質進出口的設置對電池組的冷卻效果有較大的影響
對于串行通風的圓柱形電池組， 冷卻介質流速較低時，相鄰兩排電池進出口設置相反， 兩側冷卻介質呈逆流狀態(tài)，可提高電池組溫度場的一致性， 但效果并不顯著; 流速較高時， 整個電池組應采用相同的冷卻介質流向
對于并行通風的方形電池， 根據進出口的位置和冷卻介質的流動軌跡，電池組結構可以大致分為三種: U 型 Z 型和 T 型。
表2. 三種結構的水冷效果
U 型進出口設置: 壓降小，能耗小; 但進出口近端電池的冷卻效果好，遠端效果差，電池組溫度的一致性差。
Z 型進出口設置: 電池組內各個流道壓力、介質流速比較均衡，電池組溫度一致性較好，最高溫度明顯下降。
相對于常規(guī)U 型和Z 型進出口設置，用一進口二出口( 中間底部設置一個進口、頂部左右兩側分別設置一個出口) 的T 型進出口設置時，泵的功耗、電池最高溫度都更低，電池組溫度的一致性也得到了提高。
順列排布時， 冷卻介質的流動阻力較小，散熱效果一般;錯列排布時，冷卻介質的擾動增強，換熱系數(shù)和能耗都有所增加電池單體的橫向間距增加時，溫升變大，溫度的一致性提高，風機能耗下降; 縱向間距增加時，順列排布的電池組溫升減小，錯列排布的電池組溫升增大圓柱形電池采用順列排布時，電池直徑增大，最佳的間距/直徑比相應減小方形電池成組時，單體電池的間距是重要的結構參數(shù)，對電池組溫度分布有較大的影響。(未完待續(xù))
參考文獻：
1、鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
2、A review of power battery thermal energy management
