3-曾祥兵-高可靠性软包动力电池设计构想

动力电池导热胶涂覆方式模拟与试验研究
李沫;王修虎;李相澎;张天宇;倪婧
【期刊名称】《汽车工艺与材料》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】以动力电池热管理关键部件导热胶为研究对象,使用仿真软件Fluent建
立动力电池仿真模型,对导热胶涂覆面积(85%~95%)进行仿真计算,采用台架试验
研究用户典型工况下导热胶对动力电池温度场分布及温度一致性的影响,为热管理
方案设计阶段导热胶选型及用量等提供依据。

结果表明:随着导热胶涂覆面积从95%降低到85%、电池最高温度从47.87℃上升到50.84℃、上表面最大温差从2.40℃上升到5.87℃,考虑到动力电池设计指标,最终确定使用90%涂覆面积的导热胶能
够满足动力电池在3种严苛工况下的最高温度及温差的设计要求,避免在实际生产
中导热胶用量过多导致原材料浪费,实现成本节约。

【总页数】7页(P1-7)
【作者】李沫;王修虎;李相澎;张天宇;倪婧
【作者单位】一汽-大众汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM911
【相关文献】
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三元软包锂离子电池放电过程扩散诱导应力与热应力对比研究王瑞梓;刘训良;豆瑞锋;周文宁;方娟【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2024(13)4【摘要】为了明晰锂离子电池在放电过程中产生的扩散诱导应力和热应力对电池的影响,使用Comsol Multiphysics 6.0建立了18.5 Ah软包NCM111锂离子电池的电化学-力-热耦合模型,基于该模型对不同放电倍率下电池的负极颗粒中心表面锂浓度差、扩散诱导应力、热应力及膨胀行为进行了仿真分析。

扩散诱导应力可通过一维电化学模型及其衍生的颗粒维度进行仿真分析,而热应力则需要通过三维固体力学和传热模型进行仿真。

研究结果表明,随着放电倍率的增加,电池产生的扩散诱导应力和热应力都会增大,因此,低放电倍率有助于降低电池产生的应力。

负极颗粒产生的扩散诱导应力与颗粒中心表面锂浓度差相关,颗粒中心与表面的锂浓度差随着放电过程的进行逐渐增大。

将一维模型中的负极视为由无数负极颗粒组成的线段,放电前期,靠近隔膜端的颗粒中心与表面锂浓度差高于集流体端,放电后期则相反,这个变化发生的转折点在放电深度为60%~70%之间。

这也意味着放电前期隔膜端的负极颗粒产生的扩散诱导应力大于集流体端的负极颗粒,也更容易破裂,而放电后期则相反。

负极颗粒产生的扩散诱导应力大小为兆帕级,远高于电芯产生的大小为千帕级的热应力。

同时,电芯产生的热应力和最大位移与电池温差呈线性关系,随着放电倍率的增加而增大。

值得注意的是,与圆柱形电池不同,软包电池的极耳与电芯连接处会产生较大的热应力。

本研究对比分析了软包NCM111锂离子电池放电过程产生的扩散诱导应力与热应力,为电极和电芯的制造及应力监测提供理论支撑。

【总页数】14页(P1128-1141)【作者】王瑞梓;刘训良;豆瑞锋;周文宁;方娟【作者单位】北京科技大学能源与环境工程学院;北京科技大学多模式工业储能技术研发中心【正文语种】中文【中图分类】TM911【相关文献】1.锂离子电池LiMn2O4/石墨电极放电过程中扩散极化的仿真2.考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析3.扩散应力诱导的锂离子电池失效机理研究进展4.课堂功能系统之解析5.职业院校学前教育专业儿歌弹唱能力培养的分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

AUTO TIME59NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 新能源汽车动力电池水冷板的设计开发邓善庆广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 广东省广州市 511434摘 要： 随着新能源汽车动力电池的能量密度和功率密度越来越高，电池充放电倍率较大，电池发热量也随之增大。

传统的电池散热方式如自然冷却或者风冷已经不能满足要求，水冷散热逐渐成为主流的散热方式，水冷板的设计开发是电池pack 集成设计的一个重中之重。

阐述了动力电池水冷板的设计开发过程，包括功能分析，结构形式，生产工艺，质量检验和试验验证。

关键词：动力电池；散热；水冷板1　引言新能源汽车是指采用常规车用燃料以外的能量源作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置），综合车辆的能源控制和驱动控制的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车[1]。

开发实时高效热管理系统，保障电池组温度处于最佳工作温度区间(25℃～40℃)和单体间的最大温差不超过5℃，对于动力电池组性能的保障具有重要意义。

热管理的方式有：（1）自然冷却，如使用磷酸铁锂电池的BYD 秦、唐和宋；（2）被动式风冷，如DS5 HEV；（3）主动式风冷，如日产e-NV200(2014)和日产聆风等；（4）水冷，如广汽Aion S 和特斯拉Model 3等。

水冷散热的引入作为动力电池热管理方式，实践验证，此方式有效地提高冷却效率和保证电池模组温度均匀性。

2　水冷板设计输入分析水冷板的设计不仅需要考虑散热功能，也要在给定的包络空间内不与其他零部件发生干涉。

一般水冷板的设计需要考虑电池模组种类、电池发热量、电池最高承受温度、电池允许最大温差、电池模组数量、水冷板布置位置、界面材料、入水温度、入水流速和水侧压降等。

3　水冷板结构形式水冷板结构一般采用口琴管或冲压板形式。

口琴管形式的水冷板包括管路，进口接头，出口接头，集流体，定位支架，口琴管，如图1所示。

第8卷 第6期 新 能 源 进 展Vol. 8 No. 62020年12月ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGYDec. 2020* 收稿日期：2020-05-08 修订日期：2020-06-30基金项目：广东省重点领域研发计划项目（2019B090909001） † 通信作者：李恺翔，E-mail ：*********************文章编号：2095-560X （2020）06-0493-09基于相变材料的动力电池热管理研究进展*吕少茵，曾维权，杨 洋，李恺翔†（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州 511434）摘 要：相变材料（PCM ）由于具有相变潜热大、相变时体积变化小的优点，成为电池热管理研究的主要方向之一。

本文介绍了相变材料的蓄热原理，综述了主要相变材料石蜡以及针对其导热系数不高而进行的强化换热研究成果，介绍了相变材料耦合其他多种冷却方式在动力电池热管理上的应用，并展望了未来PCM 的研究方向。

关键词：相变材料；热管理；动力电池 中图分类号：TK02 文献标志码：A DOI ：10.3969/j.issn.2095-560X.2020.06.007Research Progress on Power Battery Thermal Management SystemBased on Phase Change MaterialLÜ Shao-yin, ZENG Wei-quan, YANG Yang, LI Kai-xiang(GAC Automotive Research & Development Center, Guangzhou 511434, China)Abstract: Phase change material (PCM) has become one of the main research areas of battery thermal management because of its large latent heat and small volume change during its phase change. In this paper, the heat storage principle of PCM was introduced. The main phase change material paraffin and researches about enhancing the thermal conductivity of paraffin were reviewed. The applications of other cooling methods coupled with phase change materials in thermal management of power battery were summarized. Finally, the future application of the PCM in thermal management of battery was prospected.Key words: phase change material; thermal management; power battery0 引 言随着全球人口和经济的发展，能源短缺和环境污染问题引起了人类广泛关注。