Um die Auswirkungen des Phasenwechsels des Kältemittels auf die Temperaturregelung von Lithium-Ionen-Batterien zu untersuchen, wurde ein Wärmedissipationsschema für das Direktkühlsystem entwickelt, ein elektro-thermisch gekoppeltes Modell zur Simulation der Batteriewärmeentwicklung erstellt und das Lee-Modell zur Simulation des Phasenwechsels des Kältemittels verwendet. Die Zuverlässigkeit des Modells wurde experimentell überprüft, wobei der Fehler unter 3 % lag. Es wurden numerische Simulationen des Direktkühlsystems unter verschiedenen Betriebsbedingungen durchgeführt, wobei der Einfluss der verschiedenen Randbedingungen der harmonikaartigen Kühlplatte sowie der Kanalkonstruktion der parallelen und Schlangenlinien-Kühlplatten auf die Temperaturregelungsleistung des Direktkühlsystems analysiert wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass unter 2C-Bedingungen die maximale Temperatur und der Temperaturunterschied im Direktkühlsystem im Vergleich zum Flüssigkeitskühlsystem um 7,12 % bzw. 58,86 % reduziert wurden. Wenn die Verdampfungstemperatur von 10 ℃ auf 20 ℃ anstieg, sank der Innendruckunterschied in der Direktkühlplatte von 45,74 Pa auf 39,48 Pa; niedrigere Verdampfungstemperaturen fördern den Phasenwechsel des Kältemittels. Ein erhöhter Flüssigkeitsanteil am Einlass trägt zur Senkung der maximalen Temperatur des Batteriemoduls bei, führt jedoch zu einem erhöhten Temperaturunterschied und einem Überschuss an flüssigem Kältemittel. Die Vergrößerung der effektiven Kontaktfläche zwischen Kanal und Batterieboden unterstützt die Wärmeableitung der Batterie, und eine Verlängerung des Kanals fördert den vollständigen Phasenwechsel des Kältemittels.

Batteriethermomanagement;Direktkühlsystem;Phasenwechsel;Strömungskanal