【《电动汽车电池热管理分析的文献综述》2300字】

第页电动汽车电池热管理研究的文献综述电动汽车的运行性能受到动力电池工况的直接影响，而锂离子电池在诞生之后其技术更新较慢，动力电池技术短时间内无法取得跨时代的进步。因此，相关研究的重点放在改善与提高动力电池的工作性能上。而动力电池的性能和老化与其在运行中的温度变化密切相关。而作为电动汽车唯一的能量来源，动力电池在工作时会遇到如下问题。动力电池是高能量密度装置，具有放电功率大、充放电速度快的特点。由于电动汽车空间有限，电池组中的电池单体排列密集，在电动汽车运行过程中，电池组放电产生的大量欧姆热无法顺利排出，使得电池组内部温度急剧升高。虽热电池组的温度升高会在一定程度上降低电池组的内阻，可以提高电池组的工作效率[5]，同时，在高温条件下，电池的老化速度非常快，在高倍率充放电时，温度每上升5°C，电池的使用寿命会下降50%，但是电池内含有特定的化学物质，在一定条件下，将会由于温度的快速升高而发生热失控，整个电池会发生燃烧或爆炸。相反，当工作温度低于最佳范围的下限时，特别是在0℃时，电池的电压和功率将降低，并且车辆的性能将严重降低[6]，在低温条件下，离子扩散和迁移会被抑制从而产生有害的副反应，如锂离子的析出。冬季电池充电时的温度不得低于0℃，当电动汽车驻车在非常寒冷的气候中时，对电池包的加热和保温是十分有必要的。一般来讲，电池温度一般维持在20~50℃范围内[7]。除了电池的工作温度过高会对电池有负面影响之外，电池单体之间的温度一致性也是一个重要的影响因素。电池单体在制造过程中，本就有着一定的差异，组成动力电池组后，在工作过程中会更突显不一致性，性能不好的单体会成为整个电池组的短板。因此，如果因为过热，所有的电能从一个锂离子电池中释放出来的话，是非常危险的。以并联电池为例，如果电池间的温度差在3℃-5℃之间，在相同的电压下，流经每一个单体电池的电流会相差25%-40%。很明显，这些电池在多次充放电循环后，就会发生很严重的不均衡现象，导致电池过早失效，或者严重缩短电池循环寿命[8]。一般来讲，电池组温差不能超过5℃。综上所述，选择恰当的热管理方式，安排热管理策略，保证电池组内所有的电池单体均保持在合理温度范围内，并与此同时尽可能维持电池组中各单体的温度均匀性是至关重要的。风冷散热，也就是气体冷却，是一种最常见的冷却方式，分为自然对流和强制对流。两者的却别在于是否使用风扇来加强对流换热强度，一般来讲，自然对流无法满足目前功率散热的要求。强制对流通过风扇将空气吸入电池包作为冷却介质。哈尔滨工业大学张冲等人[9]通过对松下公司的EV-95型镍氢动力电池进行建模，对镍氢电池的产热机理进行分析，设计了一种空冷电池热管理结构，并进行二维数值模拟，计算其流场及温度场分布，并统计十个电池单体的最高温度及最低温度，之后对风道结构进行改良设计，使得电池单体之间的温度均匀性提高，并详细研究了不同送风风速及送风角度下电池组的温度分布曲线并给了最优送风速度。南京航空航天大学朱晓彤等人[10]对RAV_4电动汽车的电池包进行精确建模，在FLUENT中进行二维及三维的模拟，并在该车型的电池包结构基础上进行改良，指出在气流进入电池包之处加入导流的倒角以及在动力电池包底面开出直径为4mm的出风口可以对风冷结构有明显的改善。北京交通大学段瑶娟等人[11]建立钛酸锂单体传热模型，研究了高倍率循环充放电工况下开启强制冷却风扇的温度场和流场并对散热结构进行了优化。西安交通大学路昭等人[47]建立动力电池组三维数学模型，研究了送风速度，导热翅片及正负极固定件的导热率对动力电池组温度特性和流动特性的影响规律，并计算出了使得动力电池组性能达到最优的固定件导热率。显然液体的冷却能力优于空气，液冷系统可以更好满足电池间均匀温度要求，但液冷系统对于系统的密封性和绝缘性要求更高，成本较高。一般来讲，液冷系统影响电动汽车动力电池组散热的因素包括汽车的运行工况即发热功率、电池的几何形状、冷却液体种类、流速和流道的壁厚等[12]。参考文献：[1]田文杰,宋小艳,董宸玮,邵明熙,鞠宁,马慧冬.电动汽车电池组热管理系统研究[J].科技创新与应用,2025,15(16):148-151.[2]石方鉴,栗广生,余冬,关磊,徐承.新能源汽车电池包冷却性能影响因素分析[J].装备制造技术,2025,(04):31-36.[3]周文龙.纯电动汽车电池热管理系统优化设计及应用分析[J].时代汽车,2025,(08):100-102.[4]王宁波,郭焱华,田博,董梓骏,邵双全.基于电动汽车电池包散热性能提升的风-液混合冷却热管理系统研究[J].制冷与空调,2025,25(02):92-98.[5]赵伦,徐俊波,杨振远,周欢.电动汽车空调系统与电池热管理协同设计策略[J].汽车实用技术,2025,50(03):7-14.[6]吴兴振.电动汽车动力电池热管理液冷先进控制技术的应用[J].汽车画刊,2025,(01):7-9.[7]刘丹,宋伟萍.低温环境下电动汽车动力电池热管理研究[J].自动化与仪器仪表,2025,(01):56-60.[8]朱喜娇,严华夏.电动汽车直冷电池热管理技术研究进展[J].过程工程学报,2025,25(06):533-543.[9]贾俊杰,涂庆晖.电动汽车电池管理系统关键技术研究[J].大众汽车,2025,(01):37-39.[10]谷松.电动汽车电池热管理系统的仿真与优化[J].汽车画刊,2024,(12):96-98.[11]叶立,时安宁,贺军成,张凤,任恒宇.电动汽车大功率直流充电热管理系统设计[J].上海理工大学学报,2024,46(06):629-637+658.[12]刘杰.电动汽车电池热管理系统研究[J].汽车测试报告,2024,(21):44-46.[13]刘佳鑫,王长宏.基于非均匀通道液冷板耦合PCM的电池热管理性能研究[J].节能,2024,43(10):1-4.[14]闫琦,尹贻斌.纯电动汽车电池热管理系统研究[J].汽车测试报告,2024,(18):155-157.[15]朱剑杰,庄园,欧阳洪生,卢永杰,严昱昊,吴曦蕾,叶恭然,张灿灿,吴玉庭,韩晓红.浸没液体冷却技术在动力电池热管理中的应用研究进展[J].制冷学报,2025,46(02):1-16.[16]黄丹,李中志,万雄,梁益铭,周少璇,雍倩.某品牌纯电动汽车动力电池热管理系统浅析[J].机械工程与自动化,2024,(04):217-220.[17]吴战宇.电动汽车锂离子电池组热管理研究[J].汽车测试报告,2024,(14):8-10.[18]王金花.电动汽车电池包热管理系统研究[J].汽车测试报告,2024,(14):152-154.[19]张宝徕.电动汽车动力电池热管理系统研究[D].沈阳航空航天大学,2024.[20]刘松燕,王卫良,彭世亮,吕俊复.兼顾高/低温环境性能的动力电池热管理系统设计[J].储能科学与技