锂离子动力电池1是20世纪开发成功的新型高能电池。锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。大容量锂离子电池已在电动汽车中试用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
工作原理锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”，电解液为液态物质的为液态锂离子电池。锂离子电池是一种高能量密度、高工作电压的环保电池。
用途外循式电极液蓄本技术实现了电极质体的液化态。根据不同电解液使用 相应的隔膜，此液态电极可直接用于现有技术的固态、凝胶态蓄电池和硅蓄电池，来实现液态电极电池内的能量转化工作。此电极液实现了可脱离电池体，如加油效果使用，增强充电的方便效率。可实现自家个体太阳能和供应商加油站充给蓄满饱和电极液。实现汽车、电动车等运输工具与动力机械设备的超高效节能与环保的途径用途，解决新型能源的转化途径。使太阳能汽车直接实现市场化的汽车业尖端技术。
锂离子动力电池冷却技术按照传热介质的不同分类，锂离子电池冷却技术可以分为：空气冷却、液体冷却以及相变材料(Phase Change Material，简称PCM)冷却。
- 空气冷却技术
空气冷却是使用空气作为冷却介质来冷却锂离子电池。根据空气冷却系统的结构不同，分为串行冷却和并行冷却；根据是否使用风扇，分为强迫冷却和自然冷却。
串行和并行冷却方式
1999 年，Ahmad A. Pesaran 等人提出了串行冷却和并行冷却，图1(a)是串行式冷却，空气从电池包左侧吹入，右侧吹出，由于后面电池冷却效果不佳，易造成电池包散热非常不均匀；图1(b)是并行式冷却，空气从底部的吹入，上部吹出，差不多数量的空气流通过每个电池，使电池包均匀冷却。实验结果表明：在相同的条件下，并联冷却均匀，电池组的最大温度差为8℃，使用串行冷却时，电池组的最低温度有所下降，但电池组温度差高达18℃，冷却效果很不均匀。
自然和强制冷却方式
自然冷却，即使用冷却风扇，散热效果相对较差。强制冷却是冷却风扇冷却使用，大部分电动车都采用这种冷却，丰田普锐斯和本田Insight 采用强制冷却。
2002 年，Kenneth J. Kelly 等人对2001 年款Prius 和2000 年款Insight 的电池热管理系统进行测试结果表明，两款车的电池温度被控制在合理范围内。Prius 采用的冷却风扇有四种工作模式：停止、低速、中速和高速，热管理系统根据电池温度的差异，在不同的经营模式下，对空气强制冷却效果进行了实验和数值模拟，采用18650 型锂离子电池，当环境温度在45℃、放电倍率为6.67 C 时，无论空气的流速有多大，都无法将电池包的温度控制在55℃以下；当空气流速增加时，电池单体表面温度差也将随之增大。
空气冷却目前虽然是最成熟、最简单的冷却方式，但空气冷却效果和冷却温度的均匀性差，在复杂的工况条件下难以保持电池温度和温度均匀性在安全范围内。
2) 液体冷却技术
液体冷却技术指的是电池组内流通的传热介质是液体，液体通常比空气的传热系数要高得多，并且液体有更薄的边界层，使得它的导热率更高，冷却效果自然较好。
按照液体是否与电池直接接触，液体冷却分为接触式冷却和非接触式冷却，接触式冷却常采用的传热介质为绝缘的矿物油，非接触式冷却通常采用水、乙二醇等作为传热介质。非接触式液体冷却要保证液体管路有较好的密封性能以及管路的走向合理性，才能达到较好的控温以及热平衡的目的，因而，对电池箱设计及加工要求较高；接触式液体冷却所采用的矿物油因具有高粘度，所以需要较大的泵功率才能使系统正常运行，这对于本身续航里程能力不足的电动车来讲是非常不利的。
液体散热系统的设计通常要与整体设计联系在一起。液体冷却介质通过与电池之间的热交换，介质温度升高，经过外部换热设备如热交换器、车辆空调系统等将热量排放出去。
液冷方式的主要优点有：与电池壁面之间换热系数高，冷却、加热速度快；体枳较小。主要缺点有：存在漏液的可能；质量相对较大；需要水套、换热器等部件，维修和保养复杂。电动汽车的动力电池模块成本高，个数多，质量大，体积大。附加的热管理系统应尽可能减少电池的能量损失，减少总质量，减少额外的能源消耗，以达到汽车轻量化的要求，还应考虑有效的保护电池和电路，延长电池使用寿命。
3) 相变材料冷却技术
相变材料(Phase-Change Material, PCM)是一类特殊的功能性材料，能在恒温或近似恒温的情况下发生相变，同时伴随有较大热量吸收或释放。PCM 材料最初是用来作为储存热量的介质，主要目的是平衡热能的供需差异。PCM 材料应用的基础有两个：其一，PCM 材料相变过程的等温性，这种特性有利于将温度变化控制在较小的范围内，可以用来控制温度；其二，PCM 材料有很高的相变潜热，少量的材料可以存储大量的热量，在各系统中应用时可显著减轻系统重量。
锂离子动力电池冷却技术优化方案按照风冷、液冷、相变材料冷却的顺序，各种冷却方法的比较如下所示：
空气冷却技术的优点：① 结构简单，重量相对较小；② 成本较低；③ 有害气体产生时有效通风。
缺点：① 冷却速度比较慢，吸入的空气必须经过过滤处理；② 系统受环境温度影响较大。
液体冷却的优点：① 传热更有效，温度均匀好；② 与电池组壁面之间的热交换系数高。
缺点：①系统重量相对较大，存在漏液的情况；② 可能需要水套、热交换器等部件。
相变材料冷却的优点：① 可回收利用产生的热量；② 相变过程体积变化小、相变潜热较大；
缺点：① 需要附加其他散热系统；② 相变材料导热率较低。
本词条内容贡献者为:
石季英 - 副教授 - 天津大学