中科院广州能源所：新型锂电池热管理技术实现80%节能

中科院广州能源所：新型锂电池热管理技术实现80%节能

引用

中国科学院

1.

http://www.giec.cas.cn/kxyj2016/kyjz2016/202411/t20241108_7436624.html

近日，中国科学院广州能源研究所董凯军研究团队在锂电池热管理技术研究方面取得重要进展。该团队开发了一种嵌入式相变材料液冷复合冷板（EHCP-BTMS），为高倍率下锂电池的安全运行提供了高效节能的解决方案。

锂电池是推动我国能源结构转型的关键组件，广泛应用于电动车和储能领域。随着充放电倍率的提高，锂电池的发热功率与运行风险显著增加，因此，高效可靠的电池热管理系统对保障锂电池安全运行至关重要。

图1 嵌入式相变材料液冷复合冷板内部结构及热管理系统布置方式

研究团队建立了综合评价方法，考虑相变材料潜热恢复性能和流动能耗，对液冷流道的多个结构参数进行了优化。基于优化后的复合冷板结构，团队构建了侧面冷却的紧凑式电池模组热管理系统，并提出了一种基于时间的提前关断策略。通过多目标优化遗传算法（MOGA），以电池最大温度、电芯单体最大温差和液冷系统能耗为目标参数，对5个关键参数进行了优化。

实验结果显示，在最优参数下，电池组在3C放电过程中的最高温度为39.70℃，最大温差为4.90℃，泵耗相比连续液冷策略降低了80.80%。这一研究成果为降低高倍率下单体电池温差以及实现热管理系统的节能运行提供了重要技术支撑。

图2 （a）多目标优化前与（b）优化后电池模组温度分布对比

该研究得到了国家自然科学基金项目和广州开发区国际科技合作项目的资助。相关成果已申请发明专利，并发表于Energy期刊。