1P104S电池包结构与热管

1P104S电池包结构与热管

一、1P104S电池包结构与热管理特点

1P104S表示单层（1P）排列的104个单体电池串联（104S），采用314Ah大容量电芯，总电压332.8V，常见于液冷储能系统。底部集成液冷板设计，通过钎焊工艺加工和导热凝胶优化散热路径，降低温差。

热管理需求方面，需要将Pack内部温差控制在3℃以内，确保电芯一致性。液冷技术相比风冷效率更高，适用于高能量密度场景，但需优化流道设计以降低流阻。

二、热仿真关键步骤与工具

仿真流程主要包括以下几个步骤：首先基于SolidWorks等工具建立三维模型，包含电芯、液冷板、结构件等细节；然后定义电芯发热量（如314Ah电芯0.5C充放电时单体发热量约0.8W）、材料导热系数、边界条件等参数；接着通过ANSYS Fluent、Star-CCM+等软件模拟温度场、流速分布及压力变化，重点关注电芯间温差和液冷板均匀性。

优化方向上，可以采用非均布流道或变径管道提升冷却液流动效率，降低压损。同时，利用AI工具快速生成布局方案，预测热失控风险并调整参数。

三、实际案例与经验参考

案例1展示了某1MW/2MWh储能系统采用液冷设计，通过仿真验证空调制冷量需求（约17.3kW），优化风道布局后温差控制在5℃以内。案例2则介绍了四维能源104S Pack量产情况，通过力学结构设计和流道优化，实现Pack温差≤3℃，抗震性能提升，液冷系统能耗降低20%。

四、挑战与未来趋势

当前面临的主要技术难点包括热失控模拟和长周期寿命评估。未来发展方向则集中在智能化控制和环保材料应用上，如结合AI仿生热平衡技术动态调节冷却模式，以及开发可回收导热凝胶和低GWP冷却液以符合可持续发展要求。