随着清洁能源的发展,新能源汽车将逐渐取代传统的燃料汽车。动力电池是新能源汽车的核心,其安全性备受关注。由于动力电池受温度影响很大,当电池组温度过高、过低、组间温度不一致都会导致电池容量、工作电压、充放电效率与电池性能不匹配,使得系统过早失效甚至引发火灾、爆炸等一系列事故,进而限制了电动汽车的续航、可靠性和安全性,所以高效热管理系统是维持动力电池高性能安全运行的重要保证。在常用的热管理技术中,液体热管理具有以下优点:液体介质导热系数大、控温效果好、温度响应速度快、形状适应性好、结构紧凑、可以在不增加质量的前提下提升系统性能。因此,强制液冷的热管理方式是一个研究热点。本研究设计了一个适用于圆柱电池的紧凑型液体冷却器(Fig.1),液冷板留有圆柱孔,与电池表面接触,冷却液流经液冷板与电池换热后流出。通过实验,探索了冷却液进口温度与流速,以及电池放电倍率对"五串四并"电池组温度影响规律。结果表明,电池组的温升与流体进口温度呈正相关关系,而与进口流量呈负相关关系。电池间的最大温差与流体温度以及流量均呈负相关关系。对于1 C放电过程中的电池组,固定流量为500 mL/min时,流体进口温度从20℃上升至40℃,由于高温流体温度与电池工作温度差距小,传热推动力减小,不易带走电池组产生的热量,电池组最高温度从26℃上升至42.5℃,最大温差从1.7℃降低至0.8℃。固定流体进口温度为30℃,当流体进口流量从100 mL/min上升至500 mL/min时,由于高速流体迅速带走了更多的热量,降低了冷却器进出口温差,电池组最高温度从37.2℃下降至33.6℃,最大温差从2.2℃降低至0.9℃。同时,随着电池放电倍率增大,电池发热密度急剧上升,电池的最高温度与最大温差也相应增加。当液体进口温度为30℃,流量为500 mL/min时,电池放电倍率从0.5 C增大至2C会导致电池最高温度从31.6℃上升至39.5℃,最大温差从1.1℃上升至2.1℃。总之,本研究设计的液冷散热结构能够保证电池组的最高温度不超过55℃,最大温差小于5℃,在圆柱型动力电池热管理中具有良好的应用前景。