热管在锂电池热管理系统中怎样使用

1 什么叫热管

热管

热管是一种高效的高热传导元件，毛细作用促进液体健身运动，温差促进蒸汽流动性。制冷材料在高温地区气化，在超低温地区冷凝。根据物理变化，热量从高温部分传递到超低温部分。

微热管

说白了，小热管的横截面规格是μm数量级，长度一般为多厘米。原理与一般热管相似，但内部无吸液芯，安全通道横截面有斜角，冷凝液体的关键是在斜角毛细的作用下流回。

集成电路芯片、电子芯片是小热管的关键CPU在室内空间极小的范围内使用，价格比较高。

关键是动力电池组的热管理，后面提到的热管是指一般热管。

2 热管原理

如下图所示，热管的关键组成部分：轴承端盖、管壳、板翅（有些不）、吸管芯（孔多孔结构）、外挡板。

隔断左侧为超低温自然环境，右侧为高温自然环境。冷冻液在高温环镜下加热气化；在所有腔体内，左边温度低，右边温度高。受力差推动，蒸汽从右向左流动。进入超低温区域后，触摸超低温壁厚，沿壁厚凝固成液体。液体冷冻液在文件内被吸管原料吸收，受毛细管作用，流向无液体工作压力的高温地区。液体回到高温，逐步实现新一轮气化循环系统的全过程。

热管外板翅式扩大了热管与热传导目标的总接触面积，提高了热管的传热效率。挡板将高温自然环境与超低温自然环境隔开，使热管能够在高温环镜中一段时间，另一端处于超低温环镜中，获得主要操作标准。热管车内循环变化和传热的物质冷冻液必须是符合应用场景要求的熔点液体。高温热管必须充满高熔点的物质，在低温下保持液体；超低温热管必须是低熔点的原材料，在低温下可以气化。

一方面，减少冷冻液熔点，促进自然压力下气化温度高的材料也可用于热管；另一方面，冷冻液气化会增加热管内部工作压力，人为因素生产原始空气压力标准，液体气化后抵消部分空气压力，防止冷冻液过快过多气化产生的热管壳承受过大的工作压力。

从热管运行的整个过程中可以看出，蒸汽物质的流动性驱动力来自高低温试验区中间液体气化产生的工作压力差异。液体制冷物质的流动性驱动力来自吸管原料的毛细。

毛细作用

百度搜索毛细功能的表述是毛细功能是指管道中侵入液体的上升和管道中不侵入液体的减少。毛细功能产生在固体和液体之间，不同质量的固体和液体有不同的相互影响方法，应该说是相反的。对于管道，侵入液体，管道将促进其流向避开液体池；对于不侵入液体，管道阻止其流向避开液体池。

在确定管经和材料的毛细血管中，明确的液体可以升高多少相对高度，可以通过相应的公式计算。它与液体界面张力正相关，与毛细血管的外径和液体的相对密度反比。

一种液体和一种固体原料，是否侵入，其因素有不同的理解。通过更多的理解，液体和固体接触首先会在液体表面产生粘附层。附着层上的液体分子结构同时受到液体和固体两层分子结构的相互作用。如果固体分子结构与液体分子之间的相互作用力超过液体与液体分子结构之间的相互作用力，则附着层内液体分子结构的相对密度增加，液体分子结构中间的排斥力扩大，液体向外扩大驱动力，沿壁厚扩大，导致渗透。

更重要的是，如果液体分子结构中间的相互作用力超过固体和液体的相互作用力，液体粘附层的相对密度小于液体的相对密度，粘附层产生向内的力，粘附层本身有较小的发展趋势，产生不渗透现象。

热管吸液管芯材料与冷冻液之间，必须属于侵润关联才能使用。

3 热管的主要用途

19 年, Grover其他人明确提出了今天定义的热管。起初，它被应用于领先的军事行业，用于平衡空间机械设备的温度空间电子产品的排热。此后，热管散热器制造商将热管应用于民用机械设备。

当今主要采用热管行业、太阳能发电热收集、工业生产系统软件余热回收、大功率电力电子设备制冷平均温度，化工制造业可在几个阶段采用热管吸热反应、加热、平均温度效果。

4 热管归类

热管的分类方法有很多种，包括根据可用温度、液体流回驱动力、外壳和冷冻液的原材料特性，以及热管的结构形式。这里不一一列出。

以下内容根据热管的结构形式进行分类，关键记录了几种应用广泛的热管方法。根据结构形式，可分为一般热管、平板电脑热管、分体热管、切向热管、毛纫泵控制电路热管、小热管等。

一般热管

普通热管，结构初始文本的基本原理，横截面外观为环形、扁平、矩形框架等。正圆形和大多数制冷物体的基本总面积相对较小，但结构的抗压强度相对较好。扁平圆形横截面热管很容易迎合平面图，应用更多，实体横截面如下图所示。铜管壳，壳体内部不规则的层是吸液芯。

平板电脑热管

平板热管，外观设计为矩形框架平板电脑，内部由几个热管安全通道组成。平板电脑的外壳材料主要是铜和铝。一个非常典型的成型加工过程，左右两块金属材料平板电脑中间，放置多根电线。激光焊接方法促进了平板电脑和电线的整体容量。两根电线和两台平板电脑之间的室内空间变成了一个热管结构。

平板电脑热管结构简单，易于完成大规模热排放，是科研应用的网络热点。平板电脑热管的关键指标值的主要参数是企业总面积的热传导输出功率及其输出功率和热管质量的参考值。多少冷冻液可以获得更好的冷却实际效果，也是科研的重点之一。

圆形热管

如下图所示，环形热管的原理与普通热管略有不同。圆形热管可设计成无相对高度差、无吸液芯的方式，循环系统的关键在于两个液气融合面的压差。挥发处于挥发段，受外界发热作用转化为蒸汽状态，挥发段工作压力升高。工作压力促进蒸汽沿蒸汽管道向冷凝段移动。在冷凝段周围，汽体冷凝成液体，室内空间工作压力降低。

在所有运行状态下，冷凝段的工作压力继续保持略低的挥发段，蒸汽从高压到低压健身运动，产生了促进蒸汽健身运动的驱动力。当挥发速度发生变化时，液体和气体的集成表面将进行一定的调整，并继续寻找所有系统工作压力的稳定平衡。

脉冲热管

脉动热管如下图所示。脉冲热管一般分为挥发段、传热段和冷凝段三个区域。脉冲热管的管道相对较小。管道真空包装后，部分室内空间充入液体，产生气塞和液塞，两者随机分布。在挥发段，液体物质吸热反应气化，产生气泡，扩大气泡内的工作压力，促进气塞和液塞进入冷凝段的健身运动；到达冷凝段后，气体蒸发，气塞变小或破坏。这种往复式，气塞和液塞在挥发段和冷凝段之间振荡，传递热量。其基本概念与圆管相似，只有管经较小，管壳立即对液体产生毛细作用。

5 锂电在锂电热管理中的应用实例

在毕业论文《根据热管技术锂电池箱热管理系统的开发与试验认证》中，周海阔设计并认证了热管制冷在动力锂电池组中的应用。

创作者选择锂光电催化-热莲花实体模型，计算热速；采用各种原材料构成充电电池加权平均，可能等效电路传热系数和等效电路比热，从而计算系统软件的热速和热量。

制冷方案的选择。铝合金板布置在锂电池组的中间间距，以避免锂电池作为热收集设备；热管挥发段嵌入铝合金板，冷凝段与板翅风机组成。如下图所示。

热管与集热板的集成，先将热管埋管加工工艺放入集热板中，再通过锡回流焊炉电焊焊接，保证充分接触。热管与板翅式连接，通过处理工艺，注意保持大面积接触，降低多余的传热系数。根据充电电池的整体热值和加热速度，选择热管类型、热管直径、热管壳材料、制冷材料型号规格、热管充水率、风机输出功率和板翅外观。制冷目标是由磷酸铁锂硬包锂电池组成的摸组。

热量的流动性是：充电电池产生热量，根据铝合金板，全面收集热量，传递给嵌入铝合金板的热管；热管根据挥发作用将热量传递到冷凝段，然后通过冷凝段周围的风扇和板翅释放到相邻的室内空间。

不同制冷方案模拟模拟结果比较

对于科学研究 热量无法控制，自然环境温度为20℃，前一个系统软件较大温度46.8℃，较大温度差10.1℃；较大温度为28.7℃，较大温度差0.9℃。根据得出结论，热管加风机的排热系统软件不仅可以降低系统软件的温差，还可以合理减少乱用时无法控制热量的不良影响。

对于锂电热管理系统软件中热管的应用，关键功能是快速从高温管理系统中转移热量，但有相对的热排放对策相互应用，给热管良好的冷凝标准，可以发挥热管的作用。因此，热管可以作为传统热管理系统软件的协助，如风冷、水冷散热等。