不管是混合動(dòng)力汽車， 還是電動(dòng)汽車， 動(dòng)力電池都是其核心組件。 從早期的 鉛酸電池， 到后來(lái)的鎳氫電池， 再到后來(lái)的鋰離子電池， 車用動(dòng)力電池也走過(guò)了 漫長(zhǎng)的過(guò)程。 鋰離子電池作為目前電動(dòng)汽車使用的主要?jiǎng)恿﹄姵仡愋停?其性能、 壽 命、 成本、 安全性等對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展有非常重大的影響。 國(guó)內(nèi)外針對(duì)動(dòng)力電池都 投入了大量的人力、 物力和財(cái)力進(jìn)行研究。 在新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略中， 世界各國(guó) 都依據(jù)自己的評(píng)估作了不同的選擇， 對(duì)相關(guān)電池技術(shù)的研發(fā)及推廣采取了不同的扶 持策略。 在常用的三種車載電池中， 鉛酸電池由于會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染， 早已退 出主流應(yīng)用; 鎳氫電池雖然是目前商用化的主流， 但其主要指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù) 均低于鋰電池， 且理論上基本不存在提升空間， 同時(shí)又由于存在 “記憶效應(yīng)”， 即 電池在循環(huán)充放電過(guò)程中容量會(huì)出現(xiàn)衰減而過(guò)度充電或放電， 可能加劇電池的容量 損耗; 鋰電池盡管性能優(yōu)越， 然而安全性尚不能得到保證， 且相對(duì)較高的成本也阻礙了其商用化進(jìn)程。 另一方面， 國(guó)家工信部、 發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布的 《促進(jìn)汽車 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》 提出了 “到 2020 年， 新型鋰離子動(dòng)力電池單體比能 量超過(guò)300W·h/kg; 系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260W·h/kg、 成本降至1元/W·h以 下， 使用環(huán)境達(dá)-30~55°C， 可具備3C充電能力。 到2025年， 新體系動(dòng)力電池技 術(shù)取得突破性進(jìn)展， 單體比能量達(dá)500W·h/kg?！?的發(fā)展目標(biāo)， 這對(duì)鋰電技術(shù)進(jìn)一 步發(fā)展與在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用提出了更高的要求。

動(dòng)力電池的成本、 性能和壽命在很大程度上決定了電動(dòng)汽車的成本和可靠 性， 所以任何影響到電池的參數(shù)都需要優(yōu)化， 其中動(dòng)力電池自身溫度高低和內(nèi)部 溫度均勻性對(duì)其性能和壽命影響很大。 較高的溫度會(huì)加速其化學(xué)反應(yīng)， 從而對(duì)電 池結(jié)構(gòu)產(chǎn)生永久性的破壞， 此外， 高溫不但會(huì)損壞極板， 而且容易導(dǎo)致過(guò)充電現(xiàn) 象， 嚴(yán)重影響電池的使用壽命。 有研究表明: 在 45°C 環(huán)境溫度下工作時(shí)， 電池 的循環(huán)次數(shù)減少近60%， 當(dāng)高倍率充電時(shí)， 溫度上升5°C， 電池壽命將減半; 還 有學(xué)者提出電池單體需要諸如阻燃電池套、 爆炸盤等額外的保護(hù)措施， 以防止電 池產(chǎn)生極端危害。

不同種類電池具有不同的最佳工作溫度范圍， 例如鉛酸電池的最佳溫度范圍 為25 ~45°C; 鎳氫電池為20 ~50°C; 鋰電池為20 ~30°C。 受環(huán)境溫度變化、 導(dǎo) 熱條件不佳等因素限制， 電池的實(shí)際工作溫度常常會(huì)超出上述范圍， 比如混合動(dòng) 力電動(dòng)汽車使用時(shí)， 環(huán)境溫度的變化范圍可達(dá)到30~60°C。 動(dòng)力電池的大型化使 得其表面積與體積之比相對(duì)減小， 電池內(nèi)部熱量不易散出， 更可能出現(xiàn)內(nèi)部溫度 不均、 局部溫升過(guò)高等問(wèn)題， 從而進(jìn)一步加速電池衰減， 縮減電池壽命， 增加用 戶的總擁有成本。

電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中， 動(dòng)力電池放電電流波動(dòng)起伏。 汽車在起動(dòng)、 加速等 情況下， 電流變化較大且產(chǎn)熱不均衡。 電池模塊內(nèi)部的溫度均勻性是影響電池組 性能的重要因素， 不同模塊之間的溫度差異過(guò)大， 會(huì)加劇電池內(nèi)阻和容量的不一 致性。 如果長(zhǎng)時(shí)間積累， 會(huì)造成部分電池過(guò)充電或者過(guò)放電現(xiàn)象， 進(jìn)而影響電池 的壽命與性能， 并造成安全隱患。 因此， 對(duì)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)， 僅僅依靠電池單體 配方調(diào)整不能解決所有問(wèn)題， 設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮安裝冷卻系統(tǒng)， 對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電 池進(jìn)行有效散熱。 綜上所述， 適宜的工作溫度是電池良好性能發(fā)揮的前提。 因 此， 開發(fā)一種行之有效的電池散熱系統(tǒng)， 設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定、 高效的電池包散熱結(jié)構(gòu) 形式對(duì)于提高電池包整體性能具有重要意義。