电动汽车（EV）革命正在进行中:据估计，到2024年，美国道路上行驶的电动汽车数量将增加一倍。尽管内燃机汽车离消失还有很长的路要走，但预计电动汽车将继续在全球汽车人口中占越来越大的比例。
随着这一演变的发生，电动汽车制造商和整个汽车行业都需要回答一个越来越关键的问题:让日益强大的电池保持足够冷却以在车辆使用寿命期间以最佳性能运行的最佳方法是什么？
电动汽车电池热管理越来越重要。今天的电池比以往任何时候都更强大，并且这种趋势将在可预见的未来继续下去。因此，更新的充电需求使得传统的冷却方法越来越无效。传统的空气冷却无法很好地完成将新电池保持在最佳温度的任务。水-乙二醇系统后来被采用，但这些解决方案同时也给日益复杂的电池带来了一些抑制性挑战。
这种情况让电动汽车制造商开始寻找答案——或许可以在新型浸入式冷却系统中找到答案。这种技术有可能彻底改变电池热管理。本文将进一步详细介绍现代电动汽车中有效热管理的一些挑战、传统方法的固有局限性以及部署浸入式冷却解决方案可能带来的好处。
电动汽车和内燃机的散热比较
为了更好地理解成功的电动汽车电池热管理所固有的挑战，将现代电动汽车技术与传统的ICE操作进行比较是有用的。例如，ICE车辆通常会产生大量废热。平均而言，只有约40%的冰热有助于保持发动机部件按预期运行，而其余60%用于帮助运行催化转化器系统或在需要时为车辆机舱提供热量。
与此同时，电动汽车产生的热量大不相同。当电动汽车行驶时，它通常以近90%的效率运行，产生的过多热量远低于ICE。尽管如此，即使是轻微的过热也会损坏一系列负责保持汽车安全工作状态的敏感电气设备。更令人担忧的是电动汽车充电时产生的热量，尤其是在快速充电应用中。随着电池的补充，有效的冷却机制对于保护发动机架构的其余部分和电池本身是绝对必要的。
在这里，最重要的问题是安全。过热的电池有热失控的风险，这种现象是电池的锂离子电池进入不可控制的自热状态。除非电池得到有效冷却，否则电池内部的温度将继续升高，并导致结构和化学完整性受到损害。发生这种情况时，可能会导致不受控制的电池起火。
但是，即使在这种最糟糕的情况之外，经常出现轻微过热的电池往往老化得更快，并将在车辆的整个使用寿命中提供更小的续航里程、功率和性能。同时，充电过程中产生的过多热量可能会损坏车辆的电动机和电力电子设备，所有这些都可能导致昂贵的故障和对驾驶员的安全隐患。