汽車動力鋰電池組翅片式散熱性能仿真分析

王世學，張　寧，高　明

(1. 天津大學機械工程學院，天津 300072；2. 天津大學中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室，天津 300072)

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汽車動力鋰電池組翅片式散熱性能仿真分析

王世學1, 2，張寧1，高明1

(1. 天津大學機械工程學院，天津 300072；2. 天津大學中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室，天津 300072)

摘 要：以計算流體動力學(CFD)為基礎(chǔ)，應(yīng)用商業(yè)軟件ANSYS Fluent進行仿真分析，研究具有不同結(jié)構(gòu)尺寸的翅片式電池熱管理系統(tǒng)的冷卻性能．首先，通過實驗與模擬對比單體電池在不同放電倍率下放電時的溫度變化，驗證了仿真分析的可靠性．其次，以模塊的最高溫度和最大溫差作為溫度控制的監(jiān)控參數(shù)，模擬分析了不同結(jié)構(gòu)尺寸翅片對電池組熱性能的影響，發(fā)現(xiàn)加入翅片可以顯著降低電池組的最高溫度，改善溫度場的均勻性，而翅片開縫可以擾動空氣流場，同時減輕熱管理系統(tǒng)質(zhì)量，提高電池組熱管理系統(tǒng)的綜合性能．

關(guān)鍵詞：鋰離子電池；薄片電池；熱管理系統(tǒng)；翅片；開縫翅片

與傳統(tǒng)鉛酸、鋅錳和鎳鎘電池相比，鋰電池具有比能量高、工作溫度范圍寬廣、貯存性能好、放電電壓高、自放電小、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點．鋰離子電池正逐步應(yīng)用于電動汽車(electric vehicle，EV)、混合動力汽車(hybrid electric vehicle，HEV)和大中型通訊裝置，但安全性問題影響鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用，主要的安全問題包括電池爆炸、燃燒、電池漏液和電池自身導致的電火．鋰電池的成本、性能和壽命很大程度上決定了電動汽車的成本和可靠性，電池的溫度和溫度場均勻性影響蓄電池的性能和壽命[1]．

文獻[2-3]的研究結(jié)果顯示，鋰電池工作溫度適合保持在25～45,℃，溫差小于5,K，最高安全溫度為55,℃．當電池工作溫度高于45,℃時，其功率衰減較為嚴重[4]，因此，進行電池散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計對提高混合電動汽車和電動車的成熟度和可靠性具有重要意義．

根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，電池熱管理方式分為氣體冷卻、液體冷卻、相變冷卻以及復(fù)合冷卻等．氣體冷卻的冷卻介質(zhì)一般為空氣，此方法的優(yōu)點在于成本較低，對電池無腐蝕，但冷卻效果有限，濫用工況或高溫環(huán)境下不能有效控制電池組溫度．Wu等[2]分析了圓柱電池實驗與仿真的結(jié)果，認為僅靠自然對流或強制對流并不能有效控制電池組溫度．為了擴大電池表面散熱面積，電池的形狀和封裝形狀需要特殊設(shè)計，相關(guān)研究集中在電池排列方式、電池間距、風道形式等對熱管理性能的影響．液體冷卻和空氣冷卻相比，冷卻介質(zhì)與電池壁面之間換熱系數(shù)高、冷卻速度快，缺點在于需要熱交換器、車輛空調(diào)系統(tǒng)等附件系統(tǒng)，運行維護成本較高．相變冷卻無需附加風機或冷卻設(shè)備，輕便無需額外耗能，但導熱系數(shù)較低，高溫時易出現(xiàn)泄露等問題．Sabbah等[5]通過數(shù)值模擬與實驗對比，分析相變材料冷卻和強制風冷時的溫度場，發(fā)現(xiàn)高倍率放電或環(huán)境溫度較高時相變冷卻性能較好，可以滿足電池工作溫度要求．復(fù)合冷卻方式同時應(yīng)用風冷、液冷、相變冷卻等，具有較好的性能．Khateeb等[6]設(shè)計了復(fù)合泡沫材料散熱和PCM的熱管理系統(tǒng)，可以滿足較復(fù)雜工況，防范熱失效等安全事故．

散熱器空氣側(cè)表面設(shè)置翅片能夠有效增強空氣側(cè)換熱性能．翅片開縫位置及尺寸的不同會影響其散熱性能[7]．文獻[8]研究結(jié)果顯示，矩形開口翅片能加強對氣流的擾動，換熱系數(shù)比平直翅片提高約90％,．在平板翅片外側(cè)通風段開縫也有利于減輕系統(tǒng)質(zhì)量，而開縫后的翅片能擾動空氣流場，破壞翅片表面流動邊界層[9]，增大換熱系數(shù)．關(guān)于翅片的研究多集中于散熱器翅片[10-11]，將其應(yīng)用于電池組熱管理系統(tǒng)的研究鮮見報道．

工程應(yīng)用中，需要考慮電池組熱管理系統(tǒng)造價、冷卻效果、體積、質(zhì)量等多重因素，因此需要大量的研究來尋找簡單經(jīng)濟有效的熱管理方式．本文通過模擬電池組間隙中加入不同幾何尺寸的鋁制翅片的方式，來探究翅片對溫度場的影響；同時，通過研究翅片開縫方式對改善空氣流場和溫度場協(xié)同性的影響[12]，達到增強散熱性能的目的．

1 鋰離子電池的產(chǎn)熱原理

圖1為鋰離子電池工作原理．充電時鋰離子從氧化物正極晶格中脫出，通過有機電解液后遷移嵌入碳負極，負極處于富鋰狀態(tài)，正極處于貧鋰狀態(tài)，同時電子的補償電荷從外電路供給碳負極，保證負極電荷平衡．放電時恰好相反，鋰離子從碳負極中脫出回到正極．鋰電池充放電過程反應(yīng)方程式為

圖1　鋰離子電池工作原理Fig.1 Working principle of lithium-ion battery

在鋰離子電池充放電過程中，由于離子遷移、化學反應(yīng)等產(chǎn)生的熱量會導致電池內(nèi)部溫度變化，Sato[13]根據(jù)產(chǎn)熱原理提出電池總產(chǎn)熱量Qt為

式中：Qr為電池反應(yīng)熱；Qp為極化熱；QJ為由于電池內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱；Qs為副反應(yīng)熱，當電池處于正常工作溫度范圍時副反應(yīng)熱很微弱，其數(shù)值基本為零，可以忽略．

Bernardi等[14]1985年提出了基于電池內(nèi)部均勻產(chǎn)熱假設(shè)的計算公式，認為電池充放電過程的產(chǎn)熱量q的計算式為

式中：I為電流，放電時I＜0，充電時I＞0；T為電池溫度；E為電池開路電壓；U為電池工作電壓；R為電池內(nèi)阻，理想工作范圍內(nèi)變化不大；?E/ T?是電壓隨溫度的變化關(guān)系，只在很小的范圍內(nèi)變動，本文根據(jù)Bernardi等[14]提出的公式計算電池產(chǎn)熱量，取

2 仿真模型的建立

2.1 電池參數(shù)及模型

本文選取車用22,A·h磷酸鐵鋰電池作為研究對象，電池單體的尺寸為7.7,mm×200,mm× 204,mm，表1為電池基本熱物性參數(shù)．電池組由10塊電池串聯(lián)組成，間隔2,mm，電池單體實驗與模擬均在環(huán)境溫度18,℃時進行，電池組仿真環(huán)境溫度保持25,℃．

電池組模型計算中忽略電池極片的影響，具有對稱性，因此采用如圖2(a)所示的電池組半結(jié)構(gòu)模型進行仿真分析，圖2(b)為電池組半結(jié)構(gòu)對稱面視圖．仿真假設(shè)電池內(nèi)部各種材料均勻，密度一致，忽略電池內(nèi)部對流換熱，且認為電池比熱容和熱導率不隨溫度及充放電深度變化．

表1　鋰電池熱物性參數(shù)Tab.1 Thermo-physical properties of lithium-ion battery

圖2　電池組自然對流散熱半結(jié)構(gòu)示意及網(wǎng)格Fig.2 Schematic diagram of 1/2 battery pack in natural convection heat transfer and battery pack mesh

空氣采用Boussinesq假設(shè)，與電池間耦合散熱，流場外邊界使用壓力邊界條件[15]，壓力為標準大氣壓．采用ICEM分塊方法劃分網(wǎng)格，所得網(wǎng)格如圖2(c)所示．空氣場、電池體、間隙分別采用不同尺度的均勻節(jié)點劃分方法，電池體、間隙處網(wǎng)格較空氣場密集，所得網(wǎng)格均為結(jié)構(gòu)六面體網(wǎng)格．

2.2 翅片式熱管理系統(tǒng)電池模塊設(shè)計

鋁制翅片的導熱系數(shù)遠遠大于電池材料，仿真模型如圖3所示，電池單體與翅片間隔排列組成電池組．電池組間隙中的翅片可有效導出電池組產(chǎn)生的熱量至周圍空氣，從而降低電池組的最高溫度．

翅片的結(jié)構(gòu)尺寸變化會影響電池熱管理系統(tǒng)的體積及質(zhì)量，參考圖3定義電池體積增大比ΔVe為翅片伸出總占用體積ΔV與電池組占用體積V的比值，即

計算所得數(shù)值如表2所示．

圖3　電池組平板翅片模型半結(jié)構(gòu)示意Fig.3 Diagram of 1/2 battery pack with plain fins

表2　翅片伸出長度及相關(guān)參數(shù)Tab.2 Extended fin length and related parameters

電池組模塊中，鋁制翅片完全充滿電池間隙，因此研究翅片厚度對電池組溫度的影響效果時，電池間隙是隨著鋁制翅片厚度改變的．

2.3 開縫式翅片模型

電池組使用過程中不僅需要控制溫度場，同時也要滿足汽車沖擊和振動的要求，因此需要設(shè)計合理的熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才可妥協(xié)兩種要求．本文采用伸出翅片末端部分通風的方式研究通風長度的影響，此時電池組與通風部分中間留有間隙(即圖4(b)中白色區(qū)域)，可用于填充緩沖材料．

圖4　電池組開縫翅片模型半結(jié)構(gòu)示意Fig.4 Diagram of 1/2 battery pack with slotted fins

研究發(fā)現(xiàn)空氣處于層流狀態(tài)時，打孔對強化傳熱沒有貢獻[16]，而對流型有促進作用．電瓶車、汽車運行風速一般處于4～16,m/s范圍內(nèi)，對于本文的開縫式翅片通風結(jié)構(gòu)，風速4,m/s時已處于湍流狀態(tài)．采用翅片伸出長度為6,cm模型，研究翅片末端通風長度、開縫尺寸對電池組溫度場的影響．

本文首先采用均勻開矩形縫的方法，探討開縫寬度與未開縫翅片總寬度的比值為1/1時，翅片寬度對電池組溫度的影響；然后改變開縫方式，保持翅片寬度為10,mm(具體尺寸如表3所示)，研究開縫數(shù)量變化時溫度的變化．

表3　翅片寬度10,mm時開縫數(shù)量及尺寸Tab.3 Slot number and size when fin width equals to 10,mm

3 計算結(jié)果與分析

本文采用電池瞬間最高溫度與最大溫差作為評價熱管理系統(tǒng)冷卻效果的指標，其中，最大溫差Δtmax的定義為

式中tmax、tmin分別為電池瞬時最高和最低溫度．

3.1 實驗與模擬結(jié)果對比

為驗證數(shù)值分析的可靠性，本文通過實驗測量電池單體在多種放電倍率下的表面溫度變化，并與數(shù)值分析的結(jié)果進行了對比．

圖5為環(huán)境溫度tm＝18,℃、絕熱條件下，單體電池以不同放電倍率(1C，2C，3C)放電時模擬與實驗平均溫度tavg結(jié)果的比較．對比圖5中不同放電倍率下實驗與模擬溫度曲線，發(fā)現(xiàn)高倍率放電時兩者相差較小，這是由于在近似絕熱狀態(tài)下，運行時間影響著熱量散失．相關(guān)研究[17]表明，電池剩余電量對電池內(nèi)阻影響較大，采用恒定內(nèi)阻計算熱源導致了圖5溫度變化趨勢曲線差異較大．低倍率放電總產(chǎn)熱較小，散熱時間長，散失熱量占總產(chǎn)熱比例較高，因此相差較大；高倍率放電雖然溫度較高，散熱溫差較大，但由于運行時間短，產(chǎn)生的熱量散失較少．模擬過程采用均勻熱源假設(shè)，所得溫度變化曲線基本呈直線上升，因此與實驗結(jié)果差異較大．1C放電結(jié)束時實驗與模擬平均溫度相差最大，溫差值也只有3.3,K，考慮實驗條件的影響，可以認為仿真分析結(jié)果較為可靠．

圖5　環(huán)境溫度18,℃單體電池溫度模擬及實驗結(jié)果Fig.5 Experimental and simulated temperature profile of single battery at tm＝18,℃

觀察不同放電倍率下的實驗曲線可知，放電過程電池溫度首先緩慢上升，隨后出現(xiàn)一段平穩(wěn)區(qū)域，溫升速率變小，最后電池溫度迅速增高．這是由于放電過程中，電池內(nèi)阻隨著荷電狀態(tài)SOC變化，經(jīng)歷了3個階段[18]：初始內(nèi)阻階段逐漸增加，隨后基本保持不變，后期迅速增大．同時考慮放電過程環(huán)境溫度較低，電池產(chǎn)生的熱量首先用于加熱自身以及電池保溫棉熱量有一定散失，因此溫度上升緩慢，當電池體和外界環(huán)境換熱達到平衡，所產(chǎn)生熱量主要用于加熱自身，因此溫度上升劇烈．

實際上，電池組放電過程中熱量積聚較為嚴重，由表4可知，環(huán)境溫度25,℃時，1C以上倍率放電狀態(tài)下，簡單的自然對流已經(jīng)不能滿足電池組的安全性要求，因此需要設(shè)計合理的熱管理系統(tǒng)降低電池組最高溫度，改善電池組溫度場均勻性．

表4　tm＝25,℃時不同放電倍率下電池組溫度分布Tab.4 Temperature distribution of the battery packs at tm＝25,℃ with different discharge rates

3.2 翅片式熱管理系統(tǒng)的模擬結(jié)果

本文以環(huán)境溫度25,℃、放電倍率2C條件為例，研究不同翅片厚度、翅片伸出長度時溫度場的變化．

3.2.1 翅片伸出長度的影響

圖6為放電結(jié)束時刻電池組的溫度分布．翅片厚度為2,mm、伸出長度在1.5～9.0,cm之間變化時，最高溫度隨翅片伸出長度的增加呈現(xiàn)降低趨勢；同時，加入翅片后電池組最大溫差低于3.0,K，且翅片伸出長度達到6.0,cm后，最大溫差小于1.5,K，溫度場均勻性很好．

觀察圖6可知，當翅片伸出長度達到6.0,cm時，繼續(xù)增加翅片長度，電池組的最高溫度變化較小，因此可知伸出長度并不是越長越好．翅片通過導出電池表面熱量并傳遞給冷卻空氣從而降低電池組溫度，當翅片厚度一定時，能夠?qū)С龅臒崃坑邢蓿崞崦娣e隨著翅片伸出長度的增加而擴大，同時翅片熱阻也會增加，而熱阻增加會造成翅片末端溫度降低，與電池組間的溫差減?。崞斐鲩L度由1.5,cm增加到6.0,cm時，由于翅片散熱面積擴大，散熱性能增強，因此電池組最高溫度降低，而當翅片伸出長度達到6.0,cm，繼續(xù)增加伸出長度時，受翅片熱阻增加影響，電池組與翅片末端的溫差較小，散熱面積擴大的影響并不顯著，所以增強散熱性能的效果十分有限．由表2可知，繼續(xù)增加翅片伸出長度會導致熱管理系統(tǒng)體積增大，而溫度控制效果十分有限，因此本文電池組選擇翅片伸出長度6.0,cm較合適．

圖6　2C放電結(jié)束時電池組溫度分布Fig.6 Temperature distribution of the battery packs at the end of 2C-rate discharge

3.2.2 翅片厚度的影響

翅片厚度增加，有利于導出電池組產(chǎn)生的熱量. 圖7展示了電池組最高溫度及最大溫差隨翅片厚度的變化．

翅片厚度為0.5,mm時，電池組最高溫度和最大溫差較大，翅片厚度為1.0,mm、2.0,mm、3.0,mm時，溫度場變化不大．可見，翅片厚度并不是越厚越好，為了兼顧電池組溫度和電池組體積及質(zhì)量的要求，應(yīng)當選擇合適的翅片厚度，因此本文選取2.0,mm厚度鋁翅片模型為后續(xù)研究基本尺寸．

3.2.3 與無翅片電池組溫度場對比

根據(jù)前述結(jié)論，選擇翅片伸出長度6.0,cm、厚度為2.0,mm的熱管理系統(tǒng)探究翅片對電池組溫度場的影響，此時電池組體積增大比為0.564．由圖8可知無翅片時2C放電條件下最高溫度超過了45,℃，最大溫差達到了7,K；而有翅片時，5C放電結(jié)束時刻的電池組最高溫度僅為46.3,℃，且最大溫差小于5,K，已經(jīng)將溫度控制到安全溫度范圍附近．結(jié)合表2、圖6、圖8可知，2C放電倍率、當翅片伸出長度為6.0,cm(即體積增大比為0.564)時，電池組最高溫度為37.0,℃，比無翅片時降低了10.2,℃，表明翅片強化電池組散熱的效果較好．

圖7　不同厚度翅片時電池組的溫度分布Fig.7 Temperature distribution of the battery packs with various fin thickness

另外，1C放電時，無翅片熱管理系統(tǒng)溫升為17.5,K，加入翅片后溫升為7.9,K，溫升降低9.6,K．1C放電時溫升降低幅度達到54.7％,．觀察圖8(a)可知，不同放電倍率的溫升降低值均超過1C 放電的溫升降低程度，隨著放電倍率增大，溫升降低數(shù)值略有增加，從9.6,K增加到11.5,K．

圖8　不同放電倍率下有無翅片時電池組溫度場Fig.8 Temperature field of the battery packs with and without fins at different discharge rates

由于放電倍率較大時，電池組與空氣場溫差較大，通過翅片導出的熱量越多，因此溫度降低程度增加．計算可得，2C溫升降低幅度為46.1％,，3C為41％,，5C為35.2％,．綜上可見，自然對流條件下，翅片式散熱對于溫度控制效果有限，適用于低倍率放電或環(huán)境溫度較低的工作條件．

3.3 開縫翅片對電池組溫度場的影響

由于本文所使用的薄片鋰離子電池內(nèi)阻較小且放電時間較短，因此加入翅片后2C放電條件下電池組最高溫度并未超出允許范圍．為了應(yīng)對濫用工況及夏天環(huán)境溫度較高的使用條件，同時節(jié)省鋁材料，減輕熱管理系統(tǒng)質(zhì)量，本文進一步研究了翅片開縫對電池組溫度場的影響．

3.3.1 翅片通風長度的影響

風速為4,m/s時，電池組溫度隨翅片末端通風長度的變化如圖9所示，可以發(fā)現(xiàn)，翅片末端通風長度越長，電池組最高溫度越低．

實際上，當翅片末端通風長度增加時，冷卻風量增大，因此溫度隨通風長度增加而降低．同時發(fā)現(xiàn)：翅片末端通風長度由1,cm增加到5,cm過程中，電池組最高溫度降低的趨勢逐漸減弱；而從5,cm變化到6,cm時，溫度降幅增加．這是由于翅片伸出長度總長為6,cm，全部通風時電池側(cè)面將熱量直接傳遞給冷卻空氣，散熱面積增幅較大，因此溫度降低較為明顯，但此時電池側(cè)面不易固定，無法填充緩沖裝置，防撞擊能力較差．綜上所述，翅片末端通風長度存在一個經(jīng)濟值，即既滿足安全溫度也滿足防撞擊要求.但其經(jīng)濟值并無確定的評價指標，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場合確定，因此本文選3,cm的通風長度作為較優(yōu)值.

圖9　翅片末端通風長度不同時的電池組溫度場Fig.9 Temperature field of the battery packs with various fin-end ventilation lengths

3.3.2 翅片開縫寬度的影響

開縫寬度為0,mm時即第3.2節(jié)所述未開縫翅片模型．保持開縫寬度和未開縫翅片總寬度比例為1/1，這樣就保證了空氣與翅片表面接觸面積相同．觀察圖10可知，開縫翅片與平板翅片溫度差小于1,K，翅片開縫寬度減小時，電池組最高溫度降低，最多可以降低1,℃．開縫翅片和平板翅片相比，最高溫度略有升高，這是由于平板翅片換熱面積較大．考慮到可以減輕翅片質(zhì)量，翅片開縫對于要求輕便易攜帶的系統(tǒng)具有實用意義．

圖10　電池組溫度場隨翅片末端開縫寬度的變化Fig.10 Temperature field variation of battery packs along with fin-end slotted width

換熱面積相同時，翅片開縫寬度對電池組溫度場的影響主要在于對流體流動狀態(tài)的改變．開縫寬度越小，對流動狀態(tài)擾動越大，對邊界層的破壞作用越強，因此換熱性能好，電池組的溫度降低．

3.3.3 翅片開縫數(shù)量的影響

開縫之后保持鋁制翅片寬度為10,mm，翅片數(shù)量隨著開縫數(shù)量增多．由表3可知，開縫數(shù)量增加，開縫總寬度減少，則翅片總換熱面積增大，同時翅片數(shù)量增加也導致流場擾動增強，換熱性能增加，因此圖11中電池組溫度降低較為明顯．

圖11　電池組溫度場隨開縫數(shù)量的變化Fig.11 Temperature field variation of battery packs with slotted number

模擬結(jié)果表明，增大開縫數(shù)量可降低電池組最高溫度，但降低幅度逐漸減弱，當開縫數(shù)量從12增加到14時，溫度基本保持不變．針對本文模型，改變翅片開縫數(shù)量最多可降低電池組最高溫度2.5,℃．

4 結(jié)論

本文基于鋰電池的均勻產(chǎn)熱模型，模擬了不同結(jié)構(gòu)尺寸的翅片式電池組熱管理系統(tǒng)的溫度場變化，并提出將翅片開縫增強散熱性能結(jié)合到電池組熱管理系統(tǒng)中，所得結(jié)論如下所述．

(1)電池組間隙中加入翅片可有效控制其最高溫度，翅片的伸出長度和厚度均有一個最優(yōu)值，對于本文模型，最優(yōu)值為翅片伸出長度6.0,cm，厚度2.0,mm. 加入翅片后不同放電倍率時，電池組最高溫度至少可降低9,℃．

(2)翅片末端通風長度增加時，電池組最高溫度降低，本模型翅片伸出長度6.0,cm、末端通風長度為3.0,cm時溫度場較均勻．

(3)翅片開縫有利于減輕熱管理系統(tǒng)質(zhì)量，同時對流動狀態(tài)有擾動作用，可增大換熱能力．本文電池組模擬結(jié)果表明，鋁翅片面積一定時，減小開縫寬度，電池組最高溫度降低，降低幅度約1,℃；翅片寬度一定時，電池組最高溫度隨著翅片數(shù)量的增加而降低，最多降低2.5,℃．

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(責任編輯：金順愛)

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2015-11-23. 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/12.1127.N.20151123.2006.002.html.

Simulation Analysis on Heat Dissipation Property of Finned Lithium-Ion Power Battery Pack in Vehicle

Wang Shixue1, 2，Zhang Ning1，Gao Ming1
(1．School of Mechanical Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2．Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy(Tianjin University)，Ministry of Education，Tianjin 300072，China)

Abstract：Based on the computational fluid dynamics(CFD)，finned battery thermal management systems with different structural dimensions were developed utilizing the commercial software ANSYS Fluent to simulate and analyze their cooling performance．Firstly，comparison of temperature changes between the experimental and simulation results was discussed for single battery discharge at different discharge rates and the reliability of simulation results was verified．Secondly，the maximum temperature and maximum temperature difference of battery pack were taken as monitor parameters in thermal control．Simulation of temperature behavior of the battery pack with different-sized fins shows that the addition of fins can significantly reduce the maximum temperature and improve temperature uniformity．Slotted fin improves the overall performance of thermal management system of battery pack because it could disturb air flow field and reduce the mass of the thermal management system.

Keywords：lithium-ion battery；thin battery；thermal management system；fin；slotted fin

通訊作者：王世學，wangshixue_64@tju.edu.cn.

作者簡介：王世學（1964— ），男，博士，教授.

基金項目：科技部國際合作項目(2013DFG60080)．

收稿日期：2015-09-17；修回日期：2015-10-28.

DOI:10.11784/tdxbz201509047

中圖分類號：TK11

文獻標志碼：A

文章編號：0493-2137(2016)02-0213-08