当电池组的温度升至某一温度时(安全温度范围),可以通过采用相变材料进行散热处理。相变材料在发生相变过程中能够吸收或释放潜热,利用这一性质,选择相变温度在安全温度范围内的相变材料可以吸收电池组的部分热量。影响相变材料吸热性能的因素主要是材料的相变热、相变界面的移动速率和比热容。因水下航行器要求电池组高比能,故不能大量使用相变材料。在环境温度为27℃、发热功率为150W的条件下,相变材料使电池组的温升得到一定抑制,尤其是相变区及其邻近温度区,如图中49℃~53℃间,相变材料的温度曲线明显有个吸热区,这是因为利用了相变材料的相变吸热性能。另外利用相变材料的定压热熔吸热性质,可使全程电池组的温度均有一定下降。
在电池组的散热过程中,因电池呈平堆放结构,内部的热量难以及时传至电池架表面,采用在水下自航器用锂/二氧化锰电池组的散热处理相邻电池之间安装散热肋的方法可以实现及时传热,减小电池组内部到电池架表面的径向温度铝合金材质薄板,导热系数为203W/(mK)。采用散热肋后,电池组的温度梯度大幅度降低,最大可降低约26℃,且温度梯度曲线变化幅度较小、较平缓。散热处理的试验结果表明:仅通过密闭电池舱内空气介质的自然对流无法将电池组(中倍率放电)温度控制在安全温度内。通过改善导轨传热性能、增加强制对流和采用相变材料等散热方式,在一定程度上可强化电池组的散热。但当电池组作供电功率增大、其热量随之增大时,则需要考虑采用如水冷、热管等散热能力更强的散热方式,并应采用综合散热方式以控制电池组的温度。