长安大学taptap点点体育博士研究生吴子豪在传热传质领域知名期刊《International Communications in Heat and Mass Transfer》上发表了题为《Thermal management of lithium-ion batteries using a PCM-HP-TEC hybrid BTMS: A numerical study》的研究论文。吴子豪为第一作者，陈昊教授和罗丁副教授为通讯作者，长安大学为第一署名单位和通讯单位。

为满足锂离子电池在高温环境下对高效散热的需求，研究团队提出了一种结合热电制冷器（TEC）、相变材料（PCM）与热管（HP）的混合型电池热管理系统（BTMS）。通过建立CFD扩展的多物理场数值模型，团队系统分析了该系统的热管理性能。研究结果表明，PCM-HP-TEC混合BTMS在多个配置对比中表现最优，包括单一PCM系统、PCM与HP组合系统、液冷（LC）与PCM组合系统，以及HP-PCM-LC混合系统。热管的数量与布置方式、相变材料的特性以及TEC输入电流被证实是影响系统热性能的关键因素。适当增加热管数量、提高TEC输入电流及相变材料中膨胀石墨的质量分数，有助于降低电池最高温度、减少PCM液相分数，并延长温控时间。然而，热管数量的增加需兼顾布置合理性，过高的TEC电流则会削弱温度均匀性。在热管布置为Case 6结构、TEC输入电流1.25 A、膨胀石墨质量分数12%的相变材料条件下，该系统展现出最佳热性能：最高温度299.2 K，最大温差3.46 K。该研究为提升高温工况下锂离子电池的热管理水平提供了新思路与理论依据，对开发高性能BTMS具有积极推进作用。

PCM-HP-TEC混合BTMS的几何结构示意图

HP布置方式对电池温度分布的影响

期刊介绍，《International Communications in Heat and Mass Transfer》是传热传质领域的顶级期刊，影响因子6.4，中科院大类二区TOP期刊，内容主要涵盖能源、热科学、机械工程等领域的研究，重点关注以传热传质为核心、具有多学科交叉特点的突破性技术与应用基础成果。

论文信息：Zihao Wu, Hao Chen, Li Jiang, Peng Zhang, Zhenhua Ji, Ding Luo. Thermal management of lithium-ion batteries using a PCM-HP-TEC hybrid BTMS: A numerical study. International Communications in Heat and Mass Transfer 2025;169:109702.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2025.109702

（供图供稿：吴子豪 审核：耿莉敏 编辑：韩啸）