纯电动汽车用锂离子电池热管理综述_蔡飞龙
纯电动汽车锂离子电池液冷热管理系统设计研究
本文先基于HPPC测试获取不同SOC下内阻R及开路电压OCV数据; 收集国内外常用城市工况,通过比较不同工况下所需的RMS电流, 确定选用US06工况作为热管理系统评价工况。(3)基于动力电池 边界,设计电池系统方案,并计算电池系统在US06工况下的生热 量。
基于电池生热选择热管理系统,并设计冷却板及内部流道,保证 其系统尽可能温度均匀,同时设计加热系统方案,为PTC选型提供 依据。(4)利用商业CFD分析软件star ccm+建立热管理系统仿真 模型,先对流道流场进行分析,得到不同流量下流道的压降,确定 冷却系统最大流量。
而后对热管理系统温度场进行仿真分析,结果表明单个芯体平均 生热功率3.29时,最高电芯温度35.70℃,最低电芯温度为 31.85℃。芯体最大温差3.85℃,满足设计要求。
因此,电池热管理系统的性能优劣对于动力电池功率输出和使用 寿命至关重要。本论文研究工程应用中单体生热计算方法,并通 过对比不同的循环工况,选取合适的热管理评价工况,以准确地 评价热管理设计是否能够满足电池性能需求。
并利用商业CFD软件(star ccm+)对热管理系统进行流场及温度 场分析,并根据分析结果对冷却板进行优化设计。具体研究内容 如下:(1)本文阐述了研究电池热管理系统的意义,系统总结国内 外动力电池热管理系统的研究现状及不足之处。
(5)试制动力电池系统样件,并设计热管理系统验证试验,得到电 池在US06工况下电池最高温度38℃,最大温差5℃,达成设计目标。 而后设计热管理系统标定试验,对冷却流量、冷却液入口温度及 冷却开启温度进行标定。
纯电动汽车的动力电池热管理技术
纯电动汽车的动力电池热管理技术随着全球对环境污染和气候变化的关注度不断增加，纯电动汽车正逐渐成为替代传统燃油汽车的主要选择。
而作为纯电动汽车的核心部件，动力电池的热管理技术至关重要。
本文将探讨纯电动汽车动力电池热管理技术的重要性及其当前的技术发展。
一、纯电动汽车动力电池的热管理技术的重要性动力电池是纯电动汽车的核心动力来源，其性能直接影响到汽车的续航里程、功率输出和安全性。
然而，动力电池的工作过程中会产生大量的热量，如果不能有效地管理和控制这些热量，将会对电池的性能和寿命产生严重的影响。
因此，热管理技术对于纯电动汽车的整体性能至关重要。
二、纯电动汽车动力电池热管理技术的主要挑战纯电动汽车动力电池热管理技术主要面临以下挑战：1. 高温问题：动力电池工作时容易产生大量的热量，如果不能及时降低电池的温度，会导致电池性能下降、寿命缩短甚至损坏。
2. 低温问题：在严寒的环境下，动力电池的性能也会受到影响。
低温下，电池的放电能力和充电速度都会降低，影响纯电动汽车的续航里程和使用寿命。
3. 温度均衡问题：动力电池由多个独立单体组成，不同单体之间的温度分布不均可能导致电池性能不一致，进而影响整个电池组的性能和寿命。
4. 安全问题：如果动力电池过热，会引发热失控甚至起火的风险。
因此，如何有效地管理电池的温度，保证其在安全范围内运行，成为一项至关重要的任务。
三、纯电动汽车动力电池热管理技术的解决方案为了有效地管理电池的温度，纯电动汽车采用了一系列热管理技术，包括以下几个方面：1. 电池散热系统：通过散热系统将电池周围的热量排出，保持电池组的温度在安全范围内。
传统的散热系统通常采用风扇和散热片，近年来也出现了一些新的散热技术，如热管和液冷系统，可以更有效地降低电池温度。
2. 温度传感器和控制系统：为了实时监测电池的温度，纯电动汽车通常装备了温度传感器，并通过控制系统对电池的温度进行精确控制。
当电池温度超过设定的安全阈值时，控制系统将启动散热系统以保证电池的安全工作。
电动汽车锂离子电池在动力过程中的热管理研究
电动汽车锂离子电池在动力过程中的热管理研究随着全球对环境保护意识的提高，电动汽车已经成为未来交通发展的趋势。
在电动汽车中，锂离子电池是最常用的电池类型，它具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优势。
然而在电动汽车的动力过程中，锂离子电池也会产生大量的热量，如果不能有效地控制和管理这些热量，将导致电池温度升高、寿命缩短、安全性降低等问题。
因此，研究电动汽车锂离子电池的热管理技术是非常必要和迫切的。
1. 锂离子电池热失控的原因电动汽车锂离子电池的热失控是指电池在高温环境下产生大量的热量，导致电池内部温度升高，电池材料发生热分解，产生气体，从而引发爆炸。
其主要原因是电池内部的化学反应过程不可逆，反应热量无法完全散发出去，导致电池内部温度不断升高，超过一定温度时，电池材料开始分解，放出大量热量，从而引发热失控。
2. 热管理技术的应用热管理技术是通过设计合理的电池结构和实施有效的热管理措施，来控制电池内部的温度，保证电池的安全性、寿命和性能。
热管理技术的应用包括以下几个方面：（1）材料选择。
锂离子电池内部的电极、隔膜和电解质等材料的热导率、热容量和稳定性，直接影响着电池的热管理效果。
选择高热导率、低热容量和高稳定性材料可以有效地提高电池的热管理效果。
（2）电池结构设计。
电池结构的设计不仅关系到电池的安装方式和外形尺寸，还涉及到电池内部散热结构的设计。
对电池内部的导热板、隔热层、热管等结构的设计优化，可以提高电池的热管理性能。
（3）热传导和散热措施。
通过应用散热片、热管、冷却风扇等散热措施，提高电池内部的热传导效率，降低电池内部的温度，从而提高电池的性能和寿命。
（4）电池管理系统控制。
电池管理系统是电动汽车中非常关键的控制系统，它可以实时监测电池内部的温度、电压、电流等参数，根据实际工况调整电池内部的运转状态，控制电池内部的温度和热失控的风险。
3. 热管理技术的研究进展随着电动汽车技术的发展和电池材料的不断改进，热管理技术的研究也取得了很大的进展。
电动汽车用锂离子电池热管理系统的研究
电动汽车用锂离子电池热管理系统的研究摘要：电动汽车改变了传统汽车的供应体系，其核心技术包括3种：电机、电池和电控系统，而电池性能和成本直接决定新能源车的使用经济性。
作为电动汽车核心部件之一的动力电池，随电动汽车行业的崛起迅速发展起来。
近年来，在政策、市场等的多项驱动下，电动汽车动力电池产业发展提速，特别是2020年疫情过后，动力电池产业呈现出诸多全新特点。
本文就其锂离子电池热管理系统展开了探究。
关键词：电动汽车；锂离子电池；热管理系统1电动汽车用锂离子电池发展现状1.1安全性依然是动力电池领域布局重点电池安全问题一直备受关注，2020年国内就有多企业布局“永不起火”的电池，如比亚迪刀片电池、宁德时代811、孚能科技“永不起火”电池、欣旺达“只冒烟、不起火”动力电池解决方案、蜂巢能源果冻电池等，2021年上半年广汽、东风等企业同样加速布局。
广汽埃安“弹匣电池”：弹匣电池技术是一个从电芯本征安全提升、整包被动安全强化、再到主动安全防控的一整套安全技术。
搭载“弹匣电池”技术的三元锂电池系统，针刺后只有被刺电芯模块热失控而不会蔓延至其它电芯模块，从而实现三元锂电池系统针刺不起火的高安全水平。
东风岚图“琥珀电池”：电芯三维隔热墙设计、电池安全监测和预警模型、电池PACK设计，在电池包热失控触发并发出热事件报警信号后，做到了“三不”现象（不起火、不冒烟、不爆炸）。
“琥珀电池”已经进入了量产阶段，并且将于今年第3季度上市交付。
1.2新型电池技术路线多有布局，短期内难取代锂离子电池1.2.1全气候电池为了解决电动汽车冬季续驶里程的问题，全气候电池进入大众视野。
全气候电池采用电池自加热技术，能快速提升电池温度。
基于自加热技术的电池系统可在30s内使电池温度从-20℃上升到0℃以上。
而传统的外部加热技术可能需要长达30min，并且能耗高、效率低。
然而，当前全气候电池仍处于试验阶段，对于未来是否能在乘用车领域大规模普及仍未可知。
锂离子动力电池液体热管理技术综述
锂离子动力电池液体热管理技术综述目录一、内容描述 (2)1.1 锂离子动力电池的发展背景与重要性 (3)1.2 液体热管理技术在锂离子动力电池中的应用意义 (4)二、锂离子动力电池工作原理及热特性 (5)2.1 锂离子动力电池工作原理简介 (6)2.2 锂离子动力电池的热产生机制与传热方式 (7)2.3 锂离子动力电池的热稳定性与热安全性分析 (9)三、液体热管理技术分类及研究进展 (10)3.1 液体冷却系统 (11)3.1.1 液体冷却液的选择与性能要求 (12)3.1.2 液体冷却系统的设计与优化 (13)3.2 热管技术 (15)3.2.1 热管的工作原理与传热特性 (16)3.2.2 热管在锂离子动力电池中的应用案例 (17)3.3 微槽群热沉技术 (18)3.3.1 微槽群热沉的工作原理与优势 (19)3.3.2 微槽群热沉在锂离子动力电池中的应用研究 (20)四、液体热管理技术的性能评价与优化策略 (21)4.1 性能评价指标体系建立 (23)4.2 优化策略探讨 (24)4.2.1 结构优化 (25)4.2.2 材料选择与优化 (26)4.2.3 控制策略与算法研究 (27)五、液体热管理技术在锂离子动力电池中的应用前景与挑战 (28)5.1 应用前景展望 (30)5.2 面临的挑战与应对措施 (31)六、结论 (32)6.1 主要研究成果总结 (33)6.2 对未来研究的建议与展望 (34)一、内容描述引言：简述锂离子动力电池在新能源汽车领域的应用背景及其面临的挑战，尤其是热管理的重要性。
概括性地介绍当前热管理技术的现状和存在的主要问题。
锂离子动力电池基本原理与热产生机制：介绍锂离子动力电池的基本工作原理、电池反应过程中的能量转换以及由此产生的热量。
分析电池热产生的主要因素，包括化学反应热、电阻热以及外部环境影响等。
液体热管理技术的原理与分类：阐述液体热管理技术的原理，即通过液态冷却介质在电池组之间循环流动，带走电池产生的热量，保持电池温度的稳定。
新能源汽车用锂电池热管理系统研究
二、文献综述
锂电池热管理系统主要涉及传热学、流体力学、热力学等领域，通过多种控 制策略和算法实现电池温度的精确控制。在现有的研究中，锂电池热管理系统主 要分为直接和间接两种冷却方式。直接冷却方式主要包括液冷、风冷和相变材料 冷却等；间接冷却方式则包括自然对流和热管等。研究者们对各种冷却方式的性 能进行了深入探讨，并提出了相应的优化措施。
2、管道布置：在电池模块周围布置细密的管道，使冷却液体与电池表面充 分接触，增大换热面积。同时，采用双层管道结构，减小管道厚度，提高传热效 率。
3、控制系统：采用模糊控制策略，根据电池温度、冷却液温度和流量等参 数，实时调整冷却液泵转速、阀门开度和风扇转速等控制变量，实现电池温度的 精确控制。
4、数据采集：通过布置在系统中的温度传感器和流量计等设备，实时采集 电池温度、冷却液温度和流量等关键参数，为控制系统提供反馈信息。
在控制策略方面，常见的算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。 PID控制具有简单易行、稳定性好的优点，但对外界干扰的鲁棒性较差；模糊控 制能够处理不确定性和非线性问题，但计算复杂度较高；神经网络控制能够自适 应地处理复杂的非线性过程，但训练时间较长且对数据要求较高。各种控制策略 各有优劣，适用于不同的应用场景。
展望未来，锂电池热管理系统仍有许多问题需要深入研究。例如，如何进一 步提高系统的稳定性和传热效率；如何实现更精确的温度控制；如何根据不同地 区的气候特点和电池的不同使用场景进行定制化设计等。此外，随着新能源汽车 技术的不断发展，对锂电池热管理系统的要求也将不断提高，因此需要不断优化 系统设计，以满足实际需求。
3、实验结果的分析和讨论：通过对比不同工况下的实验数据，发现所设计 的模糊控制策略能够有效调节各控制变量，实现对电池温度的精确控制。同时， 双层管道结构在减小流体阻力的同时，也提高了传热效率。然而，在某些极端工 况下，系统的稳定性有待进一步提高。
动力锂电池热管理方法综述和改进模型
动力锂电池热管理方法综述和改进模型引言：随着电动车的快速发展，锂电池作为主要的动力来源，广泛应用于电动车辆和混合动力车辆等领域。
然而，锂电池在高功率放电和快速充电的过程中，会产生大量的热量，这给锂电池的安全性能和寿命带来挑战。
为了提高锂电池的性能和延长其寿命，热管理方法成为一项关键技术。
本文将综述目前常用的动力锂电池热管理方法，并介绍一种改进模型，以期为锂电池热管理的研究提供一些参考和激发创新的思路。
一、动力锂电池热管理方法综述1.1 传统方法传统的动力锂电池热管理方法主要包括风冷、液冷和相变材料等。
风冷是通过空气冷却锂电池，适用于小功率的电动车辆。
液冷是将散热介质直接流过锂电池，具有更好的散热效果，但会引入复杂的冷却系统。
相变材料则通过材料的相变过程吸收和释放热量，具有较高的热容量和热传递效率。
1.2 先进方法为了进一步提高锂电池的热管理效果，研究人员提出了一些先进的热管理方法。
其中，纳米材料增强的热散热器具有较大的表面积和更高的热传导效率，可以有效地提高热管理的效果。
微通道冷板是一种新兴的热管理技术，通过微小通道将冷却剂直接引导到锂电池上，提高了热传递效率。
此外，研究人员还提出了采用石墨烯、等离子体和超材料等新型材料来改善热管理效果的方法。
二、动力锂电池热管理方法的改进模型基于以上综述的研究现状，本文提出了一种改进模型，旨在进一步优化动力锂电池的热管理效果。
2.1 温度感知改进模型首先要进行温度的感知和监测。
通过在锂电池组中嵌入温度传感器，可以实时监测锂电池的温度分布和变化情况。
同时，通过优化传感器的位置与数量，可以更准确地掌握锂电池的温度变化。
2.2 热散热器设计在改进模型中，我们提出了一种新型的热散热器设计，包括增强的散热片和纳米材料增强的热导管。
通过增加散热片的数量和表面积，提高了热散热器的散热效果。
采用纳米材料增强的热导管，可以提高热导率，增加热量的传导速度，从而进一步提高热管理效果。
锂离子动力电池热管理方法研究进展
锂离子动力电池热管理方法研究进展王雅，方林（武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064）摘要：动力电池组是电动车船的关键部件，电池温度过高造成的电池性能下降乃至热失控会使整车面临严重的安全风险。
本文从传统热管理方法（空气冷却、液体冷却）和新型热管理方法（相变材料冷却、热管冷却、喷雾冷却和液态金属冷却）等几个方面对电池热管理方法进行综述，给出目前电池热管理方法的研究进展，为后续的研究方向提供参考。
关键词：动力电池电池热管理研究进展中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1003-4862（2019）05-0014-05Research Progress of Battery Thermal Management on Lithium-IonPower BatteriesWang Ya, Fang Lin(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China)Abstract: Excessive battery temperature can degrade the performance of the battery and even cause thermal runaway, which can cause serious safety risks. This paper reviews battery thermal management methods from traditional methods (air cooling, liquid cooling) and new methods (phase change material cooling, heat pipe cooling, spray cooling and liquid metal cooling). State of the art progress of current battery thermal management methods, which provides reference for subsequent researches.Keywords: power battery; battery thermal management; research progress0 引言作为电动汽车与船舶的关键部件，动力电池组的性能决定了整机的性能。
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收稿日期：2012-02-16基金项目：国家“973”重点基础研究发展计划(2011CB711203)作者简介：蔡飞龙（1987—），男，江苏省人，硕士研究生，主要研究方向为电动汽车热管理。
纯电动汽车用锂离子电池热管理综述蔡飞龙1,2，许思传1,2，常国峰1,2（1.同济大学汽车学院，上海201804；2.同济大学新能源汽车工程中心，上海201804）摘要：动力蓄电池热管理系统（BTMS ，Battery Thermal Management System ）对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。
通过文献研究分析了锂离子电池工作原理、高温及低温条件下的产热原理，总结目前纯电动汽车用锂离子电池的强化传热措施，并提出了空调制冷中分水冷电池包和风冷电池包的方案，并且说明了集两种热管理方式为一体的热管理系统是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。
关键词：纯电动汽车；锂离子电池；相变材料；热管理中图分类号：TM 912.9文献标识码：A 文章编号：1002-087X(2012)09-1410-04Thermal management techniques of lithium-ion batterypack for electric vehiclesCAI Fei-long 1,2,XU Si-chuan 1,2,CHANG Guo-feng 1,2（1.College of Automotive Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China ；2.New Energy Center of Automotive Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China ）Abstract:The power battery thermal management system (BTMS,battery thermal management system)of pure electric vehicles has a crucial impact on operating performance in various environments.The working principle oflithium-ion battery and the principle of heat-producing under high and low temperature was analyzed,the BTMSdesign principles were summarized,the current heat transfer enhancement measures of lithium-ion battery forelectric vehicles were summed up,and the liquid cooling and air cooling with air conditioning and refrigeration for battery themal management was proposed.Two kinds of thermal management in one system were described,which is the important research direction for the extreme conditions in the future.Key words:electric vehicles;lithium-ion batteries;phase change material;thermal management 动力蓄电池作为纯电动汽车(EV ，Electric Vehicle)的动力来源，是提高整车性能和降低成本的关键一环，其温度特性直接影响EV 的性能、寿命和耐久性。
锂离子电池因比能大、循环寿命长、自放电率低、允许工作温度范围宽、低温效应好等优点是EV 目前首选的动力蓄电池[1-2]。
锂离子电池包热管理的要求是根据锂离子电池发热机理，合理设计电池包结构，选择合适的热管理方式，合理设计热管理策略，保证电池包内各个单电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性[3]。
1锂离子电池热特性1.1锂离子电池产热机理电池在充放电过程中都会发生一系列的化学反应，从而产生反应热。
锂离子动力电池的主要产热反应包括：电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应、负极与粘合剂的反应[4]和固体电解质界面膜的分解。
此外，由于电池内阻的存在，电流通过时，会产生部分热量。
低温时锂离子电池主要以电阻产生的焦耳热为主，这些放热反应是导致电池不安全的因素。
电解液的热安全性也直接影响着整个锂离子电池动力体系的安全性能。
实际运行环境中，动力系统需要锂离子电池具备大容量与大倍率放电等特点，但同时产生的高温增加了运行危险。
所以，降低锂离子电池工作温度，提升电池性能至关重要。
1.2电池产热量、产热速率计算电池的反应热用Q r 来表示；由电池极化引起的能量损失用Q p 来表示；电池内存在典型的电解液分解和自放电副反应，副反应引起的能量损失用Q s 表示；电池的电阻产生焦耳热为Q j 。
则，一个电池总热源可由以下公式来表示：Q a =Q r +Q p +Q s +Q j式中：V 为平均产热速率；Q 为电池工作时间内电池的总热量；t 为电池工作时间。
电池的平均产热速率(W)=产生的热量(J)/循环时间(s),则由以下公式表示：V =Q /t2BTMS 传热冷却方式BTMS 中按照能量提供的来源分为被动式冷却和主动式冷却，其中只利用周围环境冷却的方式为被动式冷却；组装在系统内部的、能够在低温情况下提供热源或在高温下提供冷源，主动元件包括蒸发器、加热芯、电加热器或燃料加热器等的方式为主动式冷却。
按照传质的不同可以分为空气强制对流、液体冷却、相变材料（PCM，Phase Change Material）、空调制冷、热管冷却、热电制冷和冷板冷却等。
根据不同的放电电流倍率、周围温度等应用要求选择不同的冷却方式。
2.1空气强制对流空气作为传热介质就是直接让空气穿过模块以达到冷却、加热的目的。
很明显空气自然冷却电池是无效的，强制空气冷却是通过运动产生的风将电池的热量经过排风风扇带走，需尽可能增加电池间的散热片、散热槽及距离，成本低，但电池的封装、安装位置及散热面积需要重点设计。
可以采用串联式和并联式通道，如图1所示。
Chen等[5]提出了精确的和简化的模型，仿真结果研究得出了电池的散热特性：1）在自然冷却下热辐射占整个散热的43%~63%；2）强化传热是降低最高温度的有效措施，但扩大强化传热的范围并不会无限地提高温度一致性。
KennethJ.Kelly等[6]利用空气强制冷却方法对丰田Prius 和本田Insight混合动力车用电池进行热管理，分别在0、25、40℃下以FTP-75和US06循环工况测试热电偶分布点的温升，并且控制风扇从低功率4W到中等功率14W，实验结果说明US06工况（包括更多的加速、减速和高速运行条件）下电池温升明显比FTP-75工况下高，但温升都在5℃之内。
此外，Mao-Sung Wu等[7]验证在极端条件下，尤其在高放电倍率、高的运行环境温度（>40℃）时，空气冷却不再适用，而且电池表面的不均匀性也成为必然。
Paul Nelson等[8]提出对于正常运行需要25kW的电堆，－30℃时冷启动只需要5 kW，但是电池不能通过自身的I2R来实现快速加热。
在这种情况下，他们提出了两种可能的加热方式：(1)电池包内固定电热丝；(2)以热传递的形式加热电池冷却液。
由于空气很难快速加热电池，我们可以考虑利用高传导率的液体来实现电池热管理。
2.2液体冷却在一般工况下，采用空气介质冷却即可满足要求，但在复杂工况下，液体冷却才可达到动力蓄电池的散热要求。
采用液体与外界空气进行热交换把电池组产生的热量送出，在模块间布置管线或围绕模块布置夹套，或者把模块沉浸在电介质的液体中。
若液体与模块间采用传热管、夹套等，传热介质可以采用水、乙二醇、油、甚至制冷剂等。
若电池模块沉浸在电介质传热液体中，必须采用绝缘措施防止短路。
传热介质和电池模块壁之间进行传热的速率主要取决于液体的热导率、粘度、密度和流动速率。
在相同流速下，空气的传热速率远低于直接接触式流体，这是因为液体边界层薄，导热率高。
Pesaran等[9]讨论了液体冷却与空气冷却、冷却及加热与仅有冷却系统的效果。
实验结果表明相对于液体冷却/加热，空气介质传热效果不是很明显，但是系统不太复杂。
对于并联型混合动力车，空气冷却是满足要求的，而纯电动汽车和串联型混合动力车，液体冷却效果更好。
David R.Pendergast等[10]利用松下(CGR18650E)单元电池包裹在三角形铝模块中，然后放在水中。
该系统理论数据和实验结果都说明电池棒内温度不会低于/高出工作温度范围（－20～60℃），该实验可被认为是简单的水冷却系统。
Paul Nelson等[8]分别用空气和聚硅酮电解流体作为电池热管理系统的冷却介质，验证了电解流体能显著降低电池过高的温度，还可以使电池模块有较好的温度一致性，此外，聚硅酮电解流体也因不溶于水而更加安全。
张国庆等[11]设计了一种液体冷却与相变材料冷却结合的装置，能够实现电动汽车电池在比较恶劣的热环境下电池装置整体有效地降温，又能满足各单体电池间温度分布的均衡，同时易循环利用，从而达到最佳运行条件，并降低成本，增强经济性。
目前制造商不愿意选择液体冷却是因为密封不好会导致液体泄漏，所以密封设计是极其重要的。
2.3相变材料冷却（PCM）一个理想的热管理系统应该能以低容积，减少质量及成本增量的情况下维持电池包在一个均匀温度。
就鼓风机、排风扇、泵、管道和其他附件而言，空气冷却和液体冷却热管理使得整个系统笨重、复杂、昂贵[12]。
相变材料由于其巨大的蓄热能力，开始被应用于动力电池包热管理系统[13]，相变冷却机理是靠相变材料的熔化（凝固）潜热来工作，利用PCM作为电池热管理系统时，把电池组浸在PCM中，PCM吸收电池放出的热量而使温度迅速降低，热量以相变热的形式储存在PCM 中，在充电或很冷的环境下工作时释放出来。
在相变材料电池热管理中，所需的PCM质量计算如下：式中：Q dis(J)是电池释放的热量；M PCM(kg)是相变材料质量；C p (J·kg－1·K－1)是相变材料的比热；T m(℃)是相变材料初始温度；H(J·kg－1)相变材料的相变潜热。