間接冷卻手段則是在電池組的周邊設(shè)置冷卻盤管， 由冷卻液體在其中流動，借助對流傳熱以及制冷手段達(dá)到降低電池組工作溫度的目的?，F(xiàn)階段常常應(yīng)用的冷卻介質(zhì)為新型電子冷卻介質(zhì) NOVEC 7000，所采取的熱流傳熱以及介質(zhì)相變吸熱的冷卻方法可確保電池組的工作溫度始終維持在 35℃左右，以往所應(yīng)用的乙二醇介質(zhì)在多次循環(huán)下，電池組工作溫度將會逐步上升。因此新型電子冷卻介質(zhì) NOVEC 7000 在新能源汽車動力電池冷卻系統(tǒng)中有著良好的應(yīng)用前景。

圖源：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所

4.3熱管冷卻電池技術(shù)

這一冷卻技術(shù)主要是利用密封性良好的空心管設(shè)備進(jìn)行冷卻，通過在空心管設(shè)備填充滿相變工質(zhì)，在管兩端分別設(shè)置蒸發(fā)器以及冷凝器的方法繼而達(dá)到降溫作用。熱管冷卻電池技術(shù)的應(yīng)用原理是利用蒸發(fā)器吸收充足熱量，將封閉狀態(tài)下空心管毛細(xì)芯內(nèi)液體汽化后產(chǎn)生一定的氣壓，讓其逐步向冷凝器方向流動，氣體在經(jīng)過冷凝器時會釋放熱量，氣體將會重新凝固成為液體繼續(xù)進(jìn)行吸熱，依次循環(huán)往復(fù)的形式達(dá)到降低電池組溫度的目的。

圖源：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所

4.4相變材料冷卻電池技術(shù)

這一冷卻技術(shù)主要發(fā)揮相變吸熱原理達(dá)到降低電池組的工作溫度的目的。相變材料本身具備無毒無害、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、應(yīng)用成本低的技術(shù)特點(diǎn)。熱管冷卻電池技術(shù)在具體應(yīng)用過程中并不需要依靠任何通道設(shè)備或是電氣設(shè)備，可確保電池組整體溫度的均勻性，避免電池組出現(xiàn)具備熱點(diǎn)的情況，因此在應(yīng)用環(huán)節(jié)中可確保電池組運(yùn)行的安全性。

圖源：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所

5  新能源汽車鋰離子電池冷卻系統(tǒng)設(shè)計

5.1風(fēng)扇及蒸發(fā)器風(fēng)冷的冷卻系統(tǒng)設(shè)計

這一冷卻系統(tǒng)主要是通過風(fēng)扇以及蒸發(fā)器將溫度低的空氣引入動力箱的內(nèi)部。在電池系統(tǒng)密封的前提下， 則需要利用蒸發(fā)器確保外界空氣不會進(jìn)入箱體。空氣在風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的前提下，能按照預(yù)定的流速穿過模組以及電池外表面，將電池所產(chǎn)生的熱量傳遞到環(huán)境空氣。
基于這一冷卻系統(tǒng)進(jìn)行箱體以及模組結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，具體注意事項(xiàng)如下所示。
第一，在進(jìn)行電池排布過程中，電池與電池之間需要空有一定的間隙，確?？諝饽軌虬凑找欢ǖ牧魉倏焖俅┻^電池外表面。圓柱形以及方形的電池強(qiáng)度以及剛度系數(shù)相對較高，在具體排布過程中可停留一定的間隙，而軟包電池的剛度與剛度系數(shù)并不高，電池與電池之間需要增加導(dǎo)熱材料，確保將電池內(nèi)部的熱量充分導(dǎo)出。
第二，在風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中， 風(fēng)道設(shè)計是極為關(guān)鍵所在。優(yōu)良的風(fēng)道設(shè)計不僅能提升散熱的均勻性，也能大大降低系統(tǒng)流動阻力。為此在風(fēng)道設(shè)計過程中需要從結(jié)構(gòu)簡單、成本性低、密封性良好以及空氣流通無阻礙等多方面綜合性考量。
第三，在蒸發(fā)器型號選擇方面，需要根據(jù)新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中的壓縮機(jī)型號、制冷量、電池數(shù)量、箱體空間以及生產(chǎn)成本多方面進(jìn)行綜合考量。
第四，在風(fēng)扇選型方面，選用的風(fēng)扇需要充分滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)量以及風(fēng)壓，確保冷卻系統(tǒng)內(nèi)部擁有充足的冷卻空氣流量以及預(yù)定值的流通速度，同時也要根據(jù)電池包結(jié)構(gòu)空間的大小選擇風(fēng)扇的尺寸、重量。此外也要充分考量風(fēng)扇所提供的電壓、生產(chǎn)成本以及產(chǎn)生的噪音等因素。

5.2液冷系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)如今我國對于新能源汽車的性能要求逐步提升， 國家所下發(fā)的補(bǔ)貼政策也更加偏向于行駛里程長以及能量密度高的車輛，加之汽車行業(yè)對新能源汽車電池系統(tǒng)功率性能以及快充性能要求逐步提升的前提，要想充分 發(fā)揮電池的最佳應(yīng)用性能，需要積極設(shè)計電池系統(tǒng)冷卻設(shè)計要求。液冷系統(tǒng)的運(yùn)行原理是通過將液冷板內(nèi)部冷卻液與電池表面接觸后，將產(chǎn)生的熱量帶到電池系統(tǒng)外部，繼而達(dá)到電池冷卻降溫的價值作用。
第一，冷卻液進(jìn)出口接口類型選擇時，需要選用 國標(biāo)通用接口類型，確保冷卻液進(jìn)出接口與整個車輛的冷卻系統(tǒng)相匹配，大大降低新能源汽車的加工成本。
第二，在進(jìn)行冷卻管型號選擇時，需要從冷卻管材料、 管徑型號大小，耐腐蝕性、所承受的工作壓力以及工 作溫度范圍等多個方面選擇最優(yōu)的冷卻管材料。
第三， 液冷板類似于彎曲形式的水管，冷卻液能夠在液冷板內(nèi)部流動，因此在液冷板選擇時所選用的材料是導(dǎo)熱效果優(yōu)良的鋁材料。液冷板設(shè)計過程中需要與電池表面充分性接觸，充分發(fā)揮液冷板的導(dǎo)熱作用。電池與液冷板的表面的硬度系數(shù)相對較高，設(shè)計人員需要在液冷表面粘貼層導(dǎo)熱性優(yōu)良、絕緣效果極佳的導(dǎo)熱墊。 同時設(shè)計人員需要根據(jù)電池種類的不同將液冷板設(shè)計成為不同的結(jié)構(gòu)，如方形電池以及軟包電池下的液冷板需要設(shè)計成為板式結(jié)構(gòu)，確保液冷板與電池的底部以及側(cè)面區(qū)域充分接觸，而圓柱形電池下的液冷板則需要設(shè)計成為彎曲帶狀結(jié)構(gòu)，彎曲弧度尺寸的設(shè)計需要與電池外徑尺寸相匹配，在確保液冷板與電池表面無縫對接的前提下，達(dá)到導(dǎo)熱降溫的目的。
第四，冷卻液在整個液冷系統(tǒng)中起著極為重要的價值作用，在冷卻液選型階段，需要從傳熱能力、溫度適用范圍、 電絕緣性以及耐腐蝕等方面綜合性考量。

結(jié)語

在節(jié)能環(huán)保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支持下，新能源汽車行 業(yè)迅猛性發(fā)展，致力于解決能源消耗以及環(huán)境污染等 各個方面的問題?，F(xiàn)如今新能源汽車內(nèi)的電池組電容量、電池模塊數(shù)量逐步提升，動力電池組所釋放的熱 量也大幅度提升。新能源汽車動力電池冷卻技術(shù)的應(yīng)用，可進(jìn)一步延長電池的使用壽命，有效確保電池組工作安全性。為此在進(jìn)行新能源汽車動力電池冷卻系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要靈活應(yīng)用空氣冷卻電池技術(shù)、液體冷卻電池技術(shù)、熱管冷卻電池技術(shù)以及相變材料冷卻電池技術(shù)，重視動力電池?zé)峁芾韱栴}，推動新能源汽車的可持續(xù)健康發(fā)展。

來源：研究與探索·工程技術(shù)與創(chuàng)新