動力電池熱管理系統(tǒng)的設計，是保障電池運行安全的決定性外在因素。也是提升電池系統(tǒng)壽命等性能指標的關鍵所在。它直接關系到電池系統(tǒng)最終的成敗，可以一票否決設計成果。

在車用動力電池系統(tǒng)早期的設計中，不乏以電池布置為主。打開箱體，滿滿當當?shù)亩际请姵?，熱管理設計難覓蹤影或被弱化，沒有作為關鍵環(huán)節(jié)對待。近些年，這種情況發(fā)生了根本變化，動力電池從功率角度、環(huán)境適應性，對電池系統(tǒng)提出了更高的要求，熱管理被賦予了新的使命和要求，并且逐漸成為動力電池組研發(fā)、設計、組裝、運行過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

電池溫點布置需標定

不管是圓柱電芯、方形電芯還是軟包電芯，都是由多層極片疊加而成。下面是目前日常眾多電池常見相關材料熱導率（導熱系數(shù)）如圖：

從表中材料角度，電芯成分和金屬材料，差距非常大。也就是說，讓電池表面的溫度，傳熱到最內(nèi)層，時間長度很長。更為重要的是，均溫特性，會變得非常差。從電池加工工藝角度分析，還有更多的差異影響著傳熱、均溫，具體電池溫度分布特點如下：

1、同一片極片存在溫差，這主要是由于電池涂布厚度工藝差距所導致的。

2、疊片工藝不同傳熱途徑不同，疊片傳熱是沿著疊層的垂直方向。

3、極耳溫度不完全代表極片的中心最高溫度，極耳通過連接片與極片相連，工藝、材料是有差異性的。

通過上面分析對比，單體電芯上溫點采集布置，是不確定的。同時，單體電芯組成的模組、包體，因結構設計、布置的差異，也是完全不同的。

需要通過標定完成溫點的布置設計。如，Leaf電池系統(tǒng)有4個采集點，分布于箱體的不同位置。僅從采集數(shù)量上看，日產(chǎn)是很自信的。但其背后，完成了多少輪實驗，這種開發(fā)難度之大，開發(fā)過程之艱辛，估計是很多用戶所不了解的。

導熱界面材料應用選擇

（1）用在電芯之間的作用。導熱、隔熱。對于很多人來說聽起來似乎是有些矛盾。但是動力電池導熱材料在應用中，的確也是游離在其矛盾的邊緣上。在正常運行，充放電過程中，動力電池在導熱材料的選擇中一般都是選擇能盡快把熱量傳導出來，這樣才能保證系統(tǒng)的均溫特性可以得到保證。但是當發(fā)生故障，如短路、熱失控，動力電池又需要進行絕熱處理，讓相鄰電芯免受株連。 

（2）當導熱材料運用在電池和導熱板之間的時候，不僅僅要求其導熱性好，還需要導熱均勻，絕緣性好，這聽起來也是一對矛盾。

從材料角度，材料的導熱性和絕緣性能因制作時添加不同成分進行取舍，其性能天平會有傾斜。下面是導熱硅膠片，應用在動力電池電芯與電芯，電池與導熱板之間。

系統(tǒng)箱體的局部隔熱

從安全角度，隔熱作用對于電動汽車的安全性作用也是很大的，一旦發(fā)生電池系統(tǒng)故障燃燒，能起到對乘員艙緩解和保護作用。目前，箱體還做不到完全隔熱設計，但是，隨著越來越多隔熱材料的不斷面世，對于動力電池箱體以及內(nèi)部的隔熱設計也日趨完善。隔熱棉在箱體動力電池中的應用。

自然冷卻更需注重熱管理設計元素

目前很多朋友還認為自然冷卻是依靠風速冷卻，無需太多主動的熱管理設計元素，但是這樣的想法是錯誤的，相對于液體冷卻采用自然冷卻的動力電池在熱管理細節(jié)處理上需要更為注重。其中可以通過以下兩個自然冷卻方式的細節(jié)處理一窺一二。

（1）當采用自然冷卻的時候，電芯之間間距相對于采用液冷系統(tǒng)是加大的。從自然對流的角度，電芯間隙5~10mm才能形成有效通道。同時，模組之間，模組和箱體之間，保留了很大的對流通道。通過實驗數(shù)據(jù)表明空隙容積率在40~50%，自然冷卻的效果是最為理想的。

（2）相對液冷，風冷電池系統(tǒng)外箱體氣流的需要考慮導流通道，當電池充放電倍率在1-2C（電池放電速率），使用環(huán)境溫度也滿足需求。使用自然冷卻是合理的。這種冷卻方式電池箱體就會自然變成了一個“散熱片”。車輛移動時，箱體外形對氣流的導流是需要更為精細設計的，另外電池箱體與車身結合的間隙也是有一定的要求標準。

（本文內(nèi)容轉載于第一電動網(wǎng) 作者：平全文 ）