Mikrokanal-Wärmeübertrager (microchannel heat sink, MCHS) zeichnen sich durch einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten (heat transfer coefficient, HTC) und eine kompakte Struktur aus und bieten somit breite Anwendungsmöglichkeiten im Batteriethermomanagementsystem (battery thermal management system, BTMS). Aufgrund der strengen Anforderungen an die Temperaturgleichmäßigkeit von Leistungsbatterien gibt diese Arbeit einen Überblick über den Forschungsfortschritt zur Optimierung der Temperaturgleichmäßigkeit von einphasigen und zweiphasigen Flüssigkeitskühl-Mikrokanal-Wärmeübertragern. Es werden die Mechanismen der Temperaturungleichmäßigkeit, Strukturoptimierungsmethoden und Fertigungsmöglichkeiten analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Temperaturungleichmäßigkeit bei einphasigen Mikrokanälen durch eine ungleichmäßige Durchflussverteilung in parallelen Kanälen und die Erwärmung der Kühlflüssigkeit entlang des Kanals verursacht wird. Die Optimierung von Ein- und Auslassanordnung, die Verbesserung der Sammlerstruktur, die Nutzung biomimetischer/topologischer Strömungskanäle sowie die Einrichtung von variablen Verdichtungs-Turbulatorstrukturen können die Temperaturverteilung effektiv verbessern. Bei zweiphasigen Mikrokanälen wird die Temperaturgleichmäßigkeit sowohl vom Durchflussverhalten als auch vom Blasenverhalten beeinflusst, was durch Oberflächenmodifikation und spezielle Strukturen zur Steuerung der Gas-Flüssig-Phasenverteilung geregelt werden muss. Die vergleichende Analyse zeigt, dass die Optimierung des einphasigen Flusses auf die Verbesserung der Verteilung des Flüssigphasenstroms und die Verstärkung des Wärmeübergangs im Downstream-Bereich abzielt, während die Optimierung des zweiphasigen Flusses auf die Steuerung des Blasenverhaltens fokussiert ist. Darüber hinaus sind die ingenieurtechnischen Anwendungen komplexer Mikrokanalstrukturen weiterhin durch Fertigungskosten, Bearbeitungsgenauigkeit und Langzeitzuverlässigkeit eingeschränkt. Die Forschungsergebnisse können als Referenz für das Design homogener Strukturen und die ingenieurtechnische Anwendung von MCHS im BTMS dienen.

Mikrokanäle;Temperaturgleichmäßigkeit;Strukturoptimierung;einphasiger Fluss;zweiphasiger Fluss