动力电池包的浸没式液冷

本文摘要（由AI生成）：

电动汽车市场繁荣，动力电池包热管理技术成关键。热管理目标包括维持适宜工作温度、减小温度差异、保持电池组温度均衡、消除热失控风险、满足汽车要求、通风安全及精确监控。技术方向包括耐温材料研究、高效材料开发、热管理系统设计。散热方式分风冷和液冷，浸没式液冷因其高效、可靠及安全特性，或成下一代动力电池热管理技术。

近年来，电动汽车市场蓬勃发展。这类汽车中，动力电池包的热管理技术是纯电动车的关键技术。为保证电动车的动力性能及安全性，电池系统的热管理有以下几个目标：

1、保证单体电池处于适宜的工作温度范围，能够在高温环境中将热量及时转移、低温环境中迅速加热或者保温；

2、减小单体电池内部不同部位之间的温度差异，保证单体电池的温度分布均匀；

3、保持电池组内部的温度均衡，以避免电池间的不平衡而降低性能；

4、消除因热失控引发电池失效甚至爆炸等危险；

5、满足电动汽车轻型、紧凑的要求，成本低廉、安装与维护简便；

6、有效通风，保证电池所产生的潜在有害气体能及时排出，保证使用电池安全性；

7、温度等相关参数实现精确灵敏的监控管理，制定合理的异常情况应对策略。

电池的热管理包含多个方向：

首先，从电池本体出发，研究更加耐温的电池材料，包括耐高温、耐低温的电极材料和电解液材料等；

其次，研究更高效的材料，使得电池在满足汽车充放电功率要求的前提下，发热量更低；

最后，从电池包的热管理系统设计的角度，通过设计自然散热、强迫风冷或者液冷设计控制电池包的温度。前两者属于材料和电池单体研究范畴，而后者是热设计工程师的工作重点。

与常规的电子产品相同，电池的热管理从散热方式上讲，同样分为三种：被动式风冷散热、主动式风冷散热和液冷散热。汽车在行驶过程中是运动的，外界环境自动形成较高的风速。因此，汽车系统中的被动风冷散热与传统电子产品的风冷散热有所区别，即被动风冷散热的电池包内依然可能具有较高的风速。因此，此处将电池的热管理按照两种方案描述，即风冷散热和液冷散热。

这些冷却方案中，实际上与传统的通讯设备、电力电子并无本质区别。热量的管理形式都是从发热体-导热界面材料-（冷板）-散热器（对于风冷设计，没有冷板）。

但众所周知，浸没式液冷在电子产品中已经开始应用。前段时间的新闻提及，阿里巴巴甚至已经实现了数据中心级的浸没式液冷，PUE值更是逼近极限的1.0.而除了冷却效率高、可靠性好，浸没式液冷使用到动力电池中带来的另外一个关键优势是安全。如下的视频很好地展示了其安全性。

可以预测，除了在传统的电子散热领域非常有前景，浸没式液冷也很可能是下一代动力电池的先进热管理技术。

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