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汽车技术2025年第10期:基于4680圆柱电芯的浸没和冷板式电池包冷却仿真与热失控实验研究(英文)

来源:期刊VIP网 时间:


作者:万福来;赵庆良;罗毅韬;张丰;李广君;

单位:清华大学苏州汽车研究院(吴江);壳牌(上海)技术有限公司;

摘要:针对NCM811体系4680圆柱电池包构建浸没式与蛇形冷板式热管理系统的多物理场耦合模型,通过数值仿真与试验验证相结合的方法表明:在3C快充工况下,浸没式结构3相较冷板结构1实现整包温度特性三重优化,峰值温度降低13.06%,全域最大温差下降31.67%,单电芯温差锐减47.62%,流阻降低33.61%。同时,根据浸没式冷却模型,设计了7个圆柱电池的小型电池包,并进行针刺热失控试验,结果表明:触发电芯在浸没冷却时峰值温度抑制至437.6℃且呈现可控温升梯度仅3.35℃/s与快速冷却特性0.6℃/s,相邻电芯最大温升仅64.8℃,成功阻断热蔓延路径。拆解验证显示:非触发单元电压保持率>99.2%,结构完整度>99%,证实模组具备“局部失效-全局稳定”的安全容错能力。

关键词:浸没式冷却;;4680电芯;;热失控;;数值模拟