锂离子电池模组热扩散结构的优化

简介

液冷具有良好的散热性能,对于保证锂离子电池模组在适宜的温度下正常工作具有重要意义。这里提出了一种新型的复合液冷的热扩散结构,冷板位于电池的下方,并通过导热柱和热扩散板与电池的侧面连接,这样既可以避免漏液造成电池短路的风险,又可实现电池底部和侧面协同散热。通过正交试验设计和数值模拟相结合的方式,对液冷结构参数进行热性能优化。由极差分析和方差分析可知,导热柱半径对电池模组的热性能影响最大,其次是导热柱高度和散热板厚度,而电池间距的影响最小。当导热柱半径为3mm,热扩散板厚度为2mm,导热柱高度为45mm,电池间距为4mm时,可以获得最佳的冷却性能,该优化方案即使在低流速下(0.01m/s),也能将电池模组的最高温度和温差分别控制在50℃和4.7℃以下。