充放电周期中相变材料包覆锂电池的散热模拟

来源：机械与电子杂志2020年第05期北京时间：

作者：张晓光;王一宇;时海军;潘晓楠;何燕

单位：青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛 ２６６１００

摘要：建立了相变材料（ＰＣＭ）耦合单体锂电池的散热模型并用焓法进行求解。对比了锂电池在同样厚度的 ＰＣＭ 包覆下，充电— 放电过程与单一放电过程中锂电池的温度场和 ＰＣＭ 的熔化，分析了充电— 放电过程中 ＰＣＭ 厚度、ＰＣＭ 导热系数以及外界风冷对锂电池温升的影响。研究表明，在完整的充电— 放电过程中，前一阶段热量的积累对锂电池的温升有较大影响，温升明显高于单一的放电过程，只考虑在单一放电过程中 ＰＣＭ 的用量无法有效控制锂电池在充电— 放电过程中的温升；随着 ＰＣＭ 厚度的增加锂电池温升与 ＰＣＭ 液化率降低，当外界环境与 ＰＣＭ 换热越剧烈时，锂电池的温升对 ＰＣＭ 导热系数变化越敏感，此时ＰＣＭ 导热系数越大，锂电池温升的降低越显著。

关键词：相变材料;锂电池散热;充放电周期;温度场