在电池组运行过程中，内阻发热、传热不良等因素会导致电池温度升高，电极材料分解，进而引起内部短路发生热失控，最终导致起火和爆炸。
但工作温度也并非越低越好，低温会严重影响电池的放电性能，电池功率及电池容量降低，而这也是电动汽车在我国东北等寒冷地区难以普及的原因之一。
因此，为了将电池温度维持在合适的范围，如20-40℃，电池热管理系统应运而生。电池热管理可分为主动与被动热管理系统。
主动式的热管理系统，例如空气冷却、液体冷却，往往需要外力驱动，结构较为复杂。
>>电池相变材料热管理系统
相变材料热管理系统是一种被动式的热管理系统，具有设计简单、可靠性高等优点。
相变材料能在温度升高后通过熔化吸热来维持电池温度，它能将电池温度维持在合适范围内，平衡电池内部各个部分的温差，从而延长电池的使用寿命。
>>相变材料的类型与工作原理
相变材料种类繁多，并存在不同的分类标准。按材料组成可分为有机、无机、复合三类。
有机相变材料主要是石蜡及其他非石蜡有机材料，如聚乙二醇、硬脂酸等。其中石蜡凭借高化学稳定性、价格低廉、无毒无腐蚀性、相变潜热大等优点备受关注。
石蜡主要由直链烷烃构成，主要成分的分子式为CnH2n+2，其中n的范围可取17~35。石蜡的熔点随着n的数量增加而逐渐升高，从正十四烷（6.5℃）到正二十八烷（61.1℃）间可自行选择适合的石蜡种类，以得到合适的熔点。但同时，石蜡存在导热系数较低、易燃、泄漏风险较高等缺点。
非石蜡类型的其他有机类相变材料，如聚乙二醇、硬脂酸，等，则具有相变潜热高、低闪点、毒性等特点。无机类相变材料则分为金属、盐水合物等类型。
无机相变材料具有热导率高、储能密度大和价格低廉的优点，但其应用受到腐蚀性的限制。人们将有机相变材料的无腐蚀性和无机相变材料的高导热性等优点结合起来，开发出了复合相变材料，扩大了相变材料的适用范围。
相变材料用于电池热管理的原理是通过材料的相变吸收或释放大量热量，保持电池所处的环境温度稳定在一个很小的范围内。
在高温环境下，电池组温度升高，相变材料熔化吸收热量，从而维持温度在熔点附近；在低温环境下，电池组温度降低，相变材料则能凝固释放热量，维持温度相对稳定，保障电池正常工作。
将电池组套进相变材料并装入支撑架内，再用胶条封装后，就可以使用了。石蜡作为一种容易获取的材料，受到了最多的关注。
2008年，美国伊利诺伊理工大学Al-Hallaj教授的团队测试了熔点在52-55℃的石蜡相变材料对18650电池的冷却效果。
在测试中，电池以较大的速率放电，温度迅速上升，但在温度达到52℃，即石蜡的熔点附近后，电池的温度上升速率显著减缓。
该团队将该石蜡相变材料与空气冷却对电池系统的冷却效果进行对比，发现相变材料的冷却能力更胜一筹。
由于相变温度限制，应用于电池热管理方面的无机相变材料一般是盐水合物。与有机材料相比，无机相变材料无法燃烧。因此，在已经发生热失控的情况下，有机相变材料可能燃烧失火，但无机相变材料则能避免火势扩散。
2021年，Galazutdinova等人提出了将含盐化合物应用于电池热管理的想法，并进行了实验。实验中，穿刺点附近的温度由200℃降低到100℃，证明该无机相变材料能有效防止热失控扩散。
除了冷却高温下的电池，相变材料也能将低温下的电池加热。通过相变材料的过冷度特性，储存能量并在特定情况下释放，可以加热电池，使其迅速达到正常工作温度。
2021年，华南理工大学的张正国教授团队利用无机材料的过冷特性，开发出一种新的电池加热策略。在低温下，对过冷的相变材料施加外力扰动，使其凝固而释放出大量热量，从而能使得温度以7.5℃/分的速度迅速升高。
目前，对相变材料的研究主要集中在高温下的电池冷却方面，但是相变材料在低温下的电池加热方面同样很有前景。通过释放相变潜热来提高温度，是目前研究电池加热的一个重要方向。
相变材料能发挥其特性以改善电池的工作环境，提高电池可靠性与安全性。相信未来它能与电池的适用环境愈发契合。在电动汽车、储能电站等领域，成为电池的守护者。
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