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热管理技术研发与产业化新能源汽车动力电池模块化电-热管理技术研发与产业化，广东工业大学是具有50多年历史的一所以工为主、工理经管文法结合的、多科性协调发展的省属重点大学。

1.单位简介

学校坐落在中国南方名城广州，地理位置优越，校园占地总面积3348亩，现有校舍建筑面积137余万平方米，有大学城校园及东风路、龙洞等多个校区。学校实行统一领导、统一管理，按统一的教学大纲和要求组织教学。

学校现有专任教师2000余人，其中正高级职称近300人,副高级职称700余人；设有19个学院和4个公共课教学部(中心)61个本科专业；全日制在校生45000 余人,并招有不同层次的成人学历教育学生、港澳台生和外国留学生。

学校现有机械工程、控制科学与工程、材料科学与工程、化学工程、管理科学与工程5个学科教授评审权,机械工程、材料科学与工程、控制科学与工程、化学工程与技术4个博士后科研流动站，机械工程、管理科学与工程2个一级学科博士学位授权点,9个二级学科博士学位授权点,9个一级学科硕士学位授权点,52个二级学科硕士学位授权点(含MBA)，14个工程硕士授予领域，并具有同等学力申请硕士学位授予权。有省、部级重点学科(一级)1个,省、部级重点学科(二级)14个,教育部重点实验室Ⅰ个,省级重点实验室﹖个，省教育厅重点实验室10个，国家级特色专业建设点5个，广东省名牌专业13个,国家级精品课程1门,省级精品课程14门,国家级双语教学示范课程1门,国家级实验教学示范中心1个，省级实验教学示范中心9个，国家级教学团队1个。建有各类研究所和教育、研究中心。用于教学、科研、管理的计算机12000 多台套，教学、科研仪器设备固定资产总值4.12亿元。图书馆拥有藏书300万册、电子图书350GB,并采用共享方式,多渠道、大幅度拓展了信息资源使用范围。

2.成果简介

(1 )动力电池的产热规律以及尺寸效应研究:

（a）高环境温度、高倍率充放电时电池单体的产热规律；

（b）电池热导率和尺寸对电池单体、电池模块热量传递和分布的影响；

（c）电池产热、传热、以及热量分布理论预测的电-热耦合模型。

（2） 动力电池系统热管理技术研究:

（a）常规电池散热系统传热效率对比分析的实验与模型研究；基于相变材料蓄热释热理论的电池热管理系统能量传递规律与热阻网络分析模型研究;平板热管直接接触电池的散热特性以及热管尺寸、形状等对系统传热的影响；相变材料/平板热管耦合的电池热管理系统实验研究。

（b）研发基于板孔式微通道水冷散热的动力电池系统热管理技术。根据动力电池产热特性，设计基于板式微通道水冷散热技术的液冷式动力电池热管理系统，研究微通道分布和间距，液体进出口流向、流速等对动力电池系统热量传递和分 布的影响规律。

（c）完成动力电池系统热管理设计所需要的电池模块参数测试和计算；完成电池单体筛选技术、模块组配技术的研究开发;完成采用相变材料蓄热/空气散热的动力电池热管理技术开发，满足动力电池在高温环境下散热以及低温环境下的 加热/保温等具体热管理需求。

（3） 动力电池标准化、模块化结构设计技术研究:

（a）开展电池热管理系统结构设计，满足电池组在电压、容量、内阻、带电量、充电恒流比、放电恒流比、温度、循环寿命八个方面的一致性，同时开展电池组热管理系统的理论数值模拟与温度场的分布。

（b）开展电池模块化、标准化的结构设计，进行电池的电压、容量、内阻等一致性测试，完成单体电池的配对;进行电池间的焊接、保护板、数据采集线的连接，完成电池的组装;进行标准产品的产业化。

3.推广应用前景与措施

电动汽车在节能减排方面具有比传统车辆更好的优势，但由于电动汽车整车性能受动力电池制约,而动力电池循环特性又与温度密切相关。电动汽车在实际运行时，温度过高或过低均不利于电池性能的发挥，进而影响电池热安全。因此,配置高效的电池热管理系统,将电池温度控制在适宜的范围内,并尽量减小不同电池单体和模块之间的温差,有助于延长动力电池循环寿命。根据所采用的传热介质，电池热管理系统主要包括采用空气、液体以及相变材料为介质的热管理系统。随着电池尺寸和产热行为剧烈程度的增加,在基于空气和液体的电池热管理系统中，由于需要风扇、泵、管道或者其它换热元器件,会带来电池的额外能耗，降低电动汽车续航里程；而采用相变材料时，主要利用相变材料的固液相变潜热，进行被动式吸热，无需额外消耗电池能量，并且结构简单。另一方面，快速发展的热管技术，已在许多领域得到广泛应用。热管是利用管内工质的液汽相变进行吸热放热的高效换热元件，尤其是平板热管，它具有体积小、成本低、传热好等优点。相变材料和热管的耦合传热，是将相变材料的高储热能力与热管的高导热能力结合，既能在快速产热时起到热量缓冲的目的，又能将多余的热量传递至外界环境。基于上述背景，本项目提出针对电动汽车动力电池的电-热管理关键技术与系统装备，研究平板热管与相变材料结合的电池热管理系统中的耦合传热特性与机理，为设计高效的电动汽车电池热管理系统提供技术指导。