基于PCM的锂电池保温及预热性能研究

为满足锂电池在-10℃低温环境下的预热需求,在相变材料保温的基础上耦合液体预热技术,采用数值仿真的方法研究了相变材料性质、流道布置、截面宽高比及液体流速、流向在模组保温及预热过程中对温度的影响.结果表明:相变材料具有良好的保温效果,与石蜡材料(PCM-1)相比,石蜡-石墨复合相变材料(PCM-2)可将温差至少降低65.1％、均温性更好.6个截面宽高比X1为0.15的流道布置方案具有较优的预热性能,预热液流速为0.15 m/s时,可以在满足预热需求的同时降低设备功耗.流道进出口排布的最优方案将模组最大温差控制在4.24℃以内,包裹13 mm厚度PCM-2的电池模组温升速率达到了 7.26℃/min,预热效果得到很大提升.研究结果可为电池低温热管理技术提供参考.