随着交通行业的发展进步，新能源汽车的使用数量不断增多，为更好地发挥新能源应用优势，要基于安全性能优化锂电池应用效益，对电池组予以优化升级的同时，维持其热管理系统性能的合理性，提高新能源汽车动力电池使用质量并延长使用寿命。

一、新能源汽车动力电池热管理技术原理

    在新能源汽车动力电池应用体系内，正极主要是三维膨胀石墨烯，是金属铝，对应的电解液选取的事四氯化铝阴离子，能在室温环境内完成有效的充放电处理。并且，在实际应用环节中，石墨自身具备的层状结构使得其吸附阳离子的能力较好，能更好地维持新能源汽车电池有效成分^[1]。因此，车辆能借助动力电池有效实现精准的充放电作业。与此同时，新能源汽车启动状态喜爱，动力电池热管理系统也发挥了相当大的作用，在采集电芯温度的同时，更好地完成信号的传输处理，保证信息交互的合理性，从而有效优化新能源汽车动力电池的应用控制效果。

二、新能源汽车动力电池热管理技术内容

为更好地发挥新能源汽车动力电池热管理优势，就要结合实际情况选取适配的技术应用方案，确保技术处理效果满足预期，提高技术应用控制水平。

（一）空冷技术

    在空冷技术体系内，依照冷却结构的特点，分别设置为主动式冷却技术和被动式冷却技术，将空气作为关键性的冷却介质，并匹配电池模组加装的散热孔和通风孔，合理维系新能源汽车动力电池热处理效果。在实际应用环节中，空气可借助自然对流和锂电池表面对流热交换的方式，有效携带电池产生的热量。但是，若是电池自身发热速率较快，则利用主动强制对流的处理方式，能匹配热交换模式完成热量的处理^[2]。空冷技术不仅成本低且设备使用寿命长，能更好地降低作业功率，维持综合化应用效果。

为更好地维系空冷技术的应用效果，发挥其良好的散热性能，相关技术部门利用轴流风机、汽轮机等组成空冷技术模型（如图1所示），能最大程度上降低最大温度，并有效缩减温差参数。利用再传统空冷散热系统基础上应用微型热管列阵的方式，能保证二级散热通道应用控制的规范效果。比如，在冷却通道环境中，MHPA能为瞬态偏移或者是不稳定电池运行提供较为稳定的控制环境，并及时对相应的动作予以反馈，相较于不设置二级流通结构的电池散热系统，MHPA的安装和处理能进一步对细微温升予以实时性调节和管理，并汇总环境温度波动情况，保证相应处理效果满足设计预期。

图1 空冷流程

（二）间接液冷却技术

为进一步提升新能源汽车电池热管理控制水平，在空冷技术基础上进行了设计升级和改良，液冷技术能更好地完成热交换处理，相较于空冷技术，液冷技术的传热效率和比热容液非常规范，利用灵活多样的电池结构设计模式，确保电池热管理方案综合效能可控科学^[3]。

目前，较为常见的间接液冷技术要借助水、醇类或者是油类作为冷却液，尽管水作为冷却介质的优势较多，但是其冰点较高，极端工况环境下无法满足电池热管理的具体标准和需求。为此，乙二醇得到了逐步的推广应用，自身具有低毒性特点，热交换性能和冰点防护性能都较。乙二醇冷却液本身由去离子水、乙二醇和添加剂组成，能有效维持冷却处理效果，并更好地维系应用的安全性和稳定性。一方面，乙二醇冷却液添加缓蚀剂能更好地避免液冷板金属腐蚀穿孔，维系冷却液应用控制的稳定性，无机型缓蚀剂利用金属氧化并在金属表面形成钝化膜的方式保护液冷板板材。而在绿色交通以及新能源电力电池技术不断发展的背景下，有机型添加剂也被逐步应用在作业中，能有效减少对环境产生的危害。比如，苯甲酸钠，为非氧化型缓蚀剂，支持浓度较低环境下的全面防腐蚀处理，不会出现局部腐蚀的问题。另一方面，消泡剂。为维持冷却液循环处理控制的科学性，在冷却液循环使用过程中加入消泡剂，能降低泡沫倾向，更好地避免气穴腐蚀问题造成的影响，强化散热处理效果，进一步延长冷却液金属流通管道的使用寿命，共建较为和谐的应用空间。

（三）直接接触式液冷技术

近几年，在新能源汽车动力电池热管理控制环节中，要结合实际技术应用要求和标准，落实相关控制作业，直接接触式液冷技术较为常见，将发热的器件浸入到冷却液后，借助冷却液的循环流动裹挟热量，维持冷却水平。正是因为浸没式冷液冷技术中发热元件可直接和冷却介质接触，所以其能提高作业的效率，搭建更加科学规范的冷却处理模式^[4]。

浸没式冷却分为两相液冷和单相液冷。1）两相液冷中，冷却液在循环过程中会出现较为明显的相变化，形成汽化作用后裹挟热量，气态冷却液也会随之作用的变化重新转变为液态，这项技术处理作业的散热效率较好，但是相态转变的过程中可能会出现逃逸问题，需要对设备的密闭性进行集中控制。2）单相液冷中，冷却液能在循环散热环节中维持液态稳定相变，升温环节发生后，冷却液流动到其他区域就能有效实现冷却处理的循环作用。相较于两相液冷，单相液冷对冷却液沸点的要求较高，但是无需频繁更换冷却液。

随着科学技术的发展进步，浸没式液冷技术逐步升级优化，并被广泛应用在数据服务中心、电子电力设备处理环节中，正是因为其冷却效率较高且温度控制良好，在动力学电池热管理系统中能发挥非常突出的作用。比如，以18560型锂电池为例，对比甲基硅油、白油和变压器油，完成散热试验分析作业。变压器油是浸没冷却介质处理模式，电池的散热效率最为突出，匹配2C充电循环环境，电池的最高温度可控制在38.8℃，表面温差维持在2℃以内。相较于传统的氟类冷却液，矿物质低毒性且绝缘效果好的优势非常明显^[5]。

（四）相变冷技术

近几年，相变冷技术成为了重要的热管理方案，相较于传统的风冷处理和液冷处理，相变冷技术的整体控温效果更加明显，且设备的环保优势较好。相变冷技术处理环节中，要借助相变材料落实具体的处理工作。相变材料要依照形态特点进行分类，较为常见的就是固-固相变材料、固-液相变材料、固-气相变材料、液-气相变材料。若是要选取适宜热管理的相变材料，就要对相变温度进行优选，确保其具备适宜的冷却特性，因此，电子器件热管理以上的有机相变材料均可采用。值得一提的是，在技术全面升级的基础上，相变材料的选择也要遵循适宜的升级改良要求，将相变材料和材料予以融合，满足改性需求的同时，维持应用控制的综合效果。

一是相变材料融合泡沫金属（如图2所示），因为泡沫金属自身的密度较低且热导率较高，本身是非常好的热管理材料，有机相变材料被包裹在泡沫金属后，基于泡沫金属的特性，更好地优化传热速率，进一步维持温度的均一性。

图2 泡沫金属

二是相变材料融合碳纳米材料，碳材料最大的优势在于稳定性较好且热导率较高，能在提高吸热和散热效率的同时，维持应用处理的科学性。引入定的碳材料能在相转变过程中有效抑制相变材料的泄漏，维持整体控制效果并保持稳定性。以RT44HC型石蜡复合膨胀石墨为例，当膨胀石墨的质量分数达到30%，石蜡自身的热导率能得到较大的提高，从0.2W(mK)升高到13.8W(mK)，且石蜡的相变泄漏发生几率也会大大缩减。

三是相变材料融合热管复合技术，作为高效的传热元件，热管具有电池集成水平好切变形能力强的特点，并且能在低耗能环境下完成热量的传递处理，维持电池热管理控制的科学性和稳定性。将热管复合技术和相变材料予以融合，能在满足热管理控制要求的同时保证相应处理质量满足预期。比如，将电池、热管和石蜡设置为一个基础组合，利用数值模拟分析的方式能实现热力学行为的评估。在热管应用后，最大程度上提高了电池包在低温环境下的运行效率和作业性能，且石蜡自身的熔点也能得到提升^[6]。在技术不断优化升级的背景下，更多专家致力于对新型热管复合技术的研究，维持电池热管理系统控制的科学性和规范性，并且能更好地改善原有结构的运行性能。

综上所述，在相变材料应用过程中，为更好地维系其应用效果，要结合实际应用环境和要求设置对应的技术融合机制，维持技术创新的价值和优势，保证冷却处理工作能顺利展开，共同实现热管理工作的目标。

（五）混合冷却技术

在新能源汽车动力电池热管理控制环节中，混合冷却技术融合了相关技术内容，依照规范标准设置可控化处理环节，并能更好地维持热管理效果。在电池处于极端运行环境下，相变材料自身特性在完全相变环境下不能吸收更多的能量，为此，利用冷却处理的方式，能进一步打造较为合理且规范的应用运行空间。也正是基于新型技术的研发和处理，混合处理的方式能更好地发挥独立技术手段的综合优势，保证热管理工作能依照设计方案逐步落实。比如，将石蜡/膨胀石墨复合技术和风冷技术进行融合，能实现充电循环的优化处理，相较于单一化的相变冷却处理技术，混合技术模式在长时间循环放电环境中，依然能维持电池表面50℃以内的温度，且对应的表面温差控制在3℃以内。

正是基于混合冷却技术的优势，热管处理模式在不断优化，在未来动力电池技术全面升级的背景下，混合冷却技术的要点和处理模式也将更加多样。

结束语：

总而言之，新能源汽车动力电池热管理工作具有深远的研究价值，是推动新能源汽车研发工作的关键，要结合行业技术要求和管理规范，不断升级技术内容，发挥相关技术的应用价值，整合技术模式，并充分践行环保化技术转型要求，实现材料创新和电池结构设计创新的目标，为新能源汽车动力电池热管理工作可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1] 范晨晖,尹可人.新能源汽车动力电池热管理系统设计研究[J].汽车测试报告,2024,(09):44-46.

[2] TIAN, TING, SUN, XIAOHONG, GAO, HUAI, et al. Improved thermal management of power cells with adding cooling path from collector to ground[J]. Electronics Letters,2019,55(9):513-515.

[3] PEGEL, HENDRIK, WYCISK, DOMINIK, SCHEIBLE, ALEXANDER, et al. Fast-charging performance and optimal thermal management of large-format full-tab cylindrical lithium-ion cells under varying environmental conditions[J]. Journal of Power Sources,2023,556(Feb.1):232408.1-232408.17.

[4] 刘红艳.新能源汽车动力电池散热管理系统及其软件优化设计[J].汽车画刊,2024,(03):42-44.

[5] 陈永红,何林键.新能源汽车动力电池热管理技术浅析[J].时代汽车,2023,(19):76-78.

[6] 黄沅辉,解铭时,赵正国,等.浅析新能源汽车动力电池热管理技术[J].能源与节能,2023,(06):20-27+134.