隨著動力鋰離子電池能量密度不斷提高、快速充電要求的提高以及對壽命要求的提升，迫切要發(fā)展新的熱管理技術(shù)來解決當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，熱管這種高效導(dǎo)熱元件便是未來高性能動力鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)最佳選擇。

采用熱管進(jìn)行電池?zé)峁芾淼膬?yōu)勢

散熱效率高

熱管具有極低的熱阻(~0.1K·W-1)和極高的導(dǎo)熱系數(shù)(＞1000W·m-1K-1)，其散熱熱流密度可達(dá)50W·cm-2以上，換熱能力遠(yuǎn)高于依靠強(qiáng)制風(fēng)冷或單相流體對流換熱方法。

加熱速率快

公開的研究數(shù)據(jù)顯示，通過熱管導(dǎo)熱對電池進(jìn)行加熱，其升溫速率是傳統(tǒng)PTC加熱升溫速率的1.5倍。30W加熱功率下可在3分鐘內(nèi)升溫20℃，若功率為70W，則可在2min內(nèi)升溫40℃，因此可大大縮短寒冷環(huán)境下電動汽車啟動時間。

均溫性能好

研究顯示，一根長度為1m的微通道熱管，在一端進(jìn)行加熱，其沿長度方向的溫差不到2℃；一個380cm2的平板熱管中心處施加一個面積為1cm2、產(chǎn)熱量20W熱源，整個表面的溫差也在2℃以內(nèi)，體現(xiàn)了熱管優(yōu)異的均溫性。

安全性好、可靠性高

采用熱管的電池包內(nèi)無需通入水路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)水、電分離，具有更高的安全性。此外，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，因此系統(tǒng)可靠性更高。

當(dāng)前，許多熱管理行業(yè)的學(xué)者及工程師們將目光聚焦于熱管技術(shù)，展開了一系列理論與實(shí)驗(yàn)研究。已有的研究包重要涉及：動力鋰離子電池產(chǎn)熱特性對熱管傳熱的影響分析、針對動力鋰離子電池的熱管設(shè)計方法研究、熱管理系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究，以及采用熱管的電池低溫加熱研究。

已有的研究驗(yàn)證了熱管的可靠性與應(yīng)用價值，但是隨著電動汽車對熱管理系統(tǒng)要求的提升，熱管的研究仍有待進(jìn)一步深入：

進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際車用工況，對熱管散熱制定有效的實(shí)時控制策略，實(shí)現(xiàn)高效、低能耗電池?zé)峁芾怼?/p>

充分考慮熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計及其布置方式，優(yōu)化傳熱性能，特別是針對平板類型熱管的性能分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化。

綜合系統(tǒng)熱、電特性以及系統(tǒng)能耗和輕量化等指標(biāo)，提出熱管理系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方法。

低溫環(huán)境下的加熱策略研究有待進(jìn)一步深入。