软包装电成组热结构设计.pdfVIP

2014年 5月 化 学 工 业 与 工 程 第 31卷 第 3期 Mav2014 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING V01．31 NO．3 doi：10．13353／j．issn．1004．9533．2014．03．006 软包装电池成组热结构设计 王丽娜 ，刘 皓 ，杨 凯 ，惠 东 ，张慧卿 (I．中国电力科学研究院，北京 100192；2．北京化工大学，北京 100029) 摘要：由于软包装 电池外包装采用多层塑料复合薄膜 ，没有外部形状支撑 ，在高倍率使用条件下， 电池会产生大量热量 ，同时由于副反应不可避免产生气体 ，出现体积涨缩及其他形变，导致性能和 循环寿命下降。针对软包装 电池特点，设计散热片，实现对 电池散热及 固定加紧的双重作用，成组 热设计采用散热片与空气冷却相结合的形式。根据计算流体动力学原理，对电池箱进行模拟仿真 计算，结果显示电池组最高温升为5cc，温度场最大温差2℃。 关键词：软 包装 电池 ；散热片；成组 ；热设计 中图分类号：TQ152 文献标志码：A 文章编号 ：1004—9533(2014)O3—0039—05 ThermalStructureDesignforFlexiblePackageBattery WangLina ，LiuHao ，YangKaih HuiDong ，ZhangHuiqing ， (1．ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China；2．BeringUniversityofChemicalTechnology，BeOing100029，China) Abstract：Asexternalpackageofalithium ion batteryismadeofmulti-layercompositefilm ，solid sup— portisnotavailablefortheflexiblepackagebattery ．Duringahigh-ratecharge／dischargecycle，thebat— terieswillgeneratealotofheatandgasinevitablyproducedbytheside-reactions，whichleadstotheex— pansion anddeformationofthebatteries．Inthispaper，heatsinkwasdesignedtocoolandfastenthebat— tery ．Thedesignofthethermalstructureisacombinationofheatsinkandaircooling．A numericalsimu- lationofbattery modulebasedonCFD theory isconducted．Theresultshowsthatthemaximum tempera- tureriseofthebattery packis5oC andthemaximum temperaturedifferenceinthepackis2℃ ． Keywords：flexiblepackagebattery；heatsink；battery pack；thermaldesign 软包装锂离子电池作为一种新型的锂二次 电 撑 ，可能会 出现气胀 ，电池发热会加剧 自身形变 ，导 池，外包装采用多层塑料复合薄膜 ，具有安全性能 致电池性能与循环寿命下降，影响电池组的一致 好 、质量轻、能量密度高、外形设计灵活等特点，软 性 ，同时也存在安全隐患 。 包装锂离子 电池作为储能单元不仅应用于 电动车 为