圖3.1是原箱體電池包結構圖，箱體內部分無關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，鋁制多孔扁管式溫控板直接和電池面接觸，溫控板內流動的是水和乙二醇各_50%的混合液，使其兼具換熱系數高和低溫防凍的特點。根據2.4.1節可知，電池沿極柱方向的導熱系數特別低，而且換熱面小，所以不考慮在xz面上放置溫控板。另外2個方向的導熱系數相同且是極柱方向導熱系數的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。

箱體內液體換熱系統整體圖如圖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，藍色管為溫控板的入口管，紅色管為溫控板的出口管，進出口管均布置在電池箱內的左側，同時分流排布置在電池箱內的前段的左側使流道較短，箱體管道的溫控板內的液體工質經過分流排后即從總的進出口流出。

鋁制多孔扁管原多用于平行流環保制冷劑空調系統中的平行流換熱器，因其換熱面積大，成本低，制冷劑使用量少，相對于傳統換熱器優勢明顯。隨著電動汽車的發展，特別是1$650圓柱形電池的大規模應用，多孔扁管式溫控板逐步應用在電動汽車中。本文初步采用的鋁制多孔扁管式溫控板結構如圖3.3和3.4所示。

由圖2.13可知，電池極柱側發熱較高，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規格的多孔擠壓扁管串聯，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Mehrndale等人的定義，溫控板內單通道的當量直徑為3.2mm，因此此溫控板內多孔通道屬于緊湊型通道，模型截面尺寸如圖3.4所示，扁管規格為100mm*5 mm，通道尺寸為3.3 mm*3.17 mm，單側有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構，布置了2列2層共4塊溫控板，每個溫控板一進一出，進出口均為焊接的外接12mm橡膠管的塔形接頭，塔形接頭配合環形卡箍可以有效防止漏水。對于電池包來講，進出口越少，電池包密封性越好;對于多個溫控板，串聯是最簡單的連接方式，但是在冷卻工況中，隨著液體介質從板一流入板二，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，采用如圖3._5的分流排進行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，五通的進出口為內絲螺紋接口，可以采購對應的外絲寶塔接頭，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出口，內徑為溫控板接管內徑的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，方便了電池包內分流排固定件的設計。

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，可以確保接頭點不發生泄露。