PACK热管理系统研究：风冷、液冷、直冷

风冷是以低温空气为介质，利用热的对流，降低电池温度的一种散热方式，分为自然冷却和强制冷却(利用风机等)。该技术利用自然风或风机，配合汽车自带的蒸发器为电池降温，系统结构简单、便于维护，在早期的电动乘用车应用广泛，如Nissan Leaf、KIA Soul EV等，在目前的电动巴士、电动物流车中也被广泛采纳。风冷的基本原理图如下：风冷原理示意图KIASoul EV风冷路径液冷液体冷却技术通过液体对流换热，将电池产生的热量带走，降低电池温度。液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速度快，对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著，同时，热管理系统的体积也相对较小。液冷系统形式较为灵活: 可将电池单体或模块沉浸在液体中，也可在电池模块间设置冷却通道，或在电池底部采用冷却板。电池与液体直接接触时，液体必须保证绝缘( 如矿物油) ，避免短路。同时，对液冷系统的气密性要求也较高。此外，就是机械强度，耐振动性，以及寿命要求。液冷是目前许多电动乘用车的优选方案，国内外的典型产品如BMWi3、TESLA、Volt、之诺、吉利帝豪。液冷的基本原理图如下：液冷基本原理图VOLT的冷却液为乙二醇溶液，每个软包电芯大面冷却，并行流道、紧凑性性、成本较低。GMVOLT冷却2D图GMVOLT 5并联冷却通道与GM VOLT的并行流道相比，TESLA的液冷采用串行流道，冷板安装于电池间隙，这个设计的结构设计难度较大，同时，蛇形冷板在较大程度上增加了液冷系统的压力损失。TESLA液冷结构2D示意图TESLA液冷结构3D示意图TESLA液冷结构实体图GMVOLT 和TESLA的冷却方式的对比直冷直冷是利用相变材料(phase change material,PCM)巨大的蓄热能力，PCM 作为电池热管理系统时，把电池组浸在PCM 中，PCM 吸收电池放出的热量而使温度迅速降低，热量以相变热的形式储存在PCM 中，在充电或很冷的环境下工作时释放出来，其基本的思路如下：直冷基本原理图直冷方案示意图目前通过直冷的冷却方式基本在电动乘用车上，最典型的如BMW i3(i3有液冷、直冷两种冷却方案)。BMW i3直冷结构直冷冷却的优点在于;(a). 冷却效率比液冷高出3~4倍;(b). 更能满足快充需求;(c). 结构紧凑;(d). 潜在地降低了成本;(e). 避免了乙二醇溶液在电池箱体内部流动锂电池产业链企业推广，锂电网（li-b.cn）欢迎投稿。