圖3.1是原箱體電池包結(jié)構(gòu)圖，箱體內(nèi)部分無關(guān)零件被壓縮或透明化處理。電池在高度上呈3層排列，在水平上分為2列，2列之間用環(huán)氧板隔開，每層每列各_5塊電池，共30塊電池。2列電池極柱方向均為Y軸正方向，在xz面電池被擋板隔住，在xy面電池由壓條固定。電池具體尺寸為297mm* 182mm*66mm，如圖2.3。電池箱體給電池組在x方向兩側(cè)各有40~的間隙、在z方向均留有20mm的間隙。

本文采用非直接接觸式液體換熱系統(tǒng)，鋁制多孔扁管式溫控板直接和電池面接觸，溫控板內(nèi)流動的是水和乙二醇各_50%的混合液，使其兼具換熱系數(shù)高和低溫防凍的特點(diǎn)。根據(jù)2.4.1節(jié)可知，電池沿極柱方向的導(dǎo)熱系數(shù)特別低，而且換熱面小，所以不考慮在xz面上放置溫控板。另外2個方向的導(dǎo)熱系數(shù)相同且是極柱方向?qū)嵯禂?shù)的10倍，若在yz面上放置溫控板，需要放置10塊(扁管與1列電池接觸)扁管;若在xy面上放置溫控板則只需要放置4塊溫控板，而且電池的xy面是其最大截面，換熱面積最大。所以本文選擇在系統(tǒng)的xy面上布置2列共4塊溫控板，每2層電池中間布置一層溫控板，即第一層和第三層電池只有一面與溫控板接觸。

箱體內(nèi)液體換熱系統(tǒng)整體圖如圖3.2所示，溫控板從上到下布置分別命名為:板1、板2(左列);板3、板4(右列)。在冷卻工況下，藍(lán)色管為溫控板的入口管，紅色管為溫控板的出口管，進(jìn)出口管均布置在電池箱內(nèi)的左側(cè)，同時分流排布置在電池箱內(nèi)的前段的左側(cè)使流道較短，箱體管道的溫控板內(nèi)的液體工質(zhì)經(jīng)過分流排后即從總的進(jìn)出口流出。

鋁制多孔扁管原多用于平行流環(huán)保制冷劑空調(diào)系統(tǒng)中的平行流換熱器，因其換熱面積大，成本低，制冷劑使用量少，相對于傳統(tǒng)換熱器優(yōu)勢明顯。隨著電動汽車的發(fā)展，特別是1$650圓柱形電池的大規(guī)模應(yīng)用，多孔扁管式溫控板逐步應(yīng)用在電動汽車中。本文初步采用的鋁制多孔扁管式溫控板結(jié)構(gòu)如圖3.3和3.4所示。

由圖2.13可知，電池極柱側(cè)發(fā)熱較高，因此溫控板的入口選擇靠近電池極柱，在冷卻工況時可以得到更好的效果。如圖3.3，電池在Y方向尺寸為297mm，除去極耳外的尺寸為279 mm，但是扁管寬高比所限，最終選擇寬度為100 mm，高5 mm的多孔擠壓扁管。為了防止電池極柱所接線與溫控板接觸摩擦造成漏電風(fēng)險，也為了減小溫控板磨損，要求在Y方向溫控板距離電池外沿10mm距離左右。因此，本文選擇2個100mm*5 mm規(guī)格的多孔擠壓扁管串聯(lián)，間隙60 mm，一端用φ18mm的鋁圓管連接，組成一塊整體的溫控板。根據(jù)Mehrndale等人的定義，溫控板內(nèi)單通道的當(dāng)量直徑為3.2mm，因此此溫控板內(nèi)多孔通道屬于緊湊型通道，模型截面尺寸如圖3.4所示，扁管規(guī)格為100mm*5 mm，通道尺寸為3.3 mm*3.17 mm，單側(cè)有23個通道，扁管壁厚0.915mmo

對于3層2列方型鋰離子動力電池結(jié)構(gòu)，布置了2列2層共4塊溫控板，每個溫控板一進(jìn)一出，進(jìn)出口均為焊接的外接12mm橡膠管的塔形接頭，塔形接頭配合環(huán)形卡箍可以有效防止漏水。對于電池包來講，進(jìn)出口越少，電池包密封性越好;對于多個溫控板，串聯(lián)是最簡單的連接方式，但是在冷卻工況中，隨著液體介質(zhì)從板一流入板二，其溫度會逐步升高，造成板二冷卻的電池整體溫度高于板一冷卻的電池，加大了電池組的溫度不一致性，加大了電池管理BMS的難度，容易造成某個電池的過沖或過放，所以綜合考慮本文選擇4塊溫控板并聯(lián)，采用如圖3._5的分流排進(jìn)行4塊溫控板間的流量分配。

圖3._5是作者選用的五通分流排，五通的進(jìn)出口為內(nèi)絲螺紋接口，可以采購對應(yīng)的外絲寶塔接頭，其中四個接口用于四塊連接溫控板，其中一個接口用于連接電池包總的進(jìn)出口，內(nèi)徑為溫控板接管內(nèi)徑的1.5倍。五通水冷排在x方向和y方向均有用于固定的方型孔，方便了電池包內(nèi)分流排固定件的設(shè)計。

橡膠管套在塔形接頭上，再用如圖3.6的緊固卡箍將橡膠管鎖死，可以確保接頭點(diǎn)不發(fā)生泄露。