Vítejte v Hebei Nanfeng!

Chování při přenosu tepla lithium-iontové baterie a návrh tepelného managementu

S nárůstem prodeje a vlastnictví nových energetických vozidel dochází čas od času také k požárům nových energetických vozidel.Návrh systému řízení teploty je úzkým hrdlem omezujícím vývoj nových energetických vozidel.Navrhování stabilního a účinného systému řízení teploty má velký význam pro zlepšení bezpečnosti nových energetických vozidel.

Tepelné modelování Li-ion baterie je základem tepelného managementu Li-ion baterie.Mezi nimi jsou dva důležité aspekty tepelného modelování lithium-iontových baterií modelování charakteristik přenosu tepla a modelování charakteristik tvorby tepla.Ve stávajících studiích modelování charakteristik přenosu tepla baterií se má za to, že lithium-iontové baterie mají anizotropní tepelnou vodivost.Proto je velmi důležité studovat vliv různých poloh přenosu tepla a teplosměnných ploch na odvod tepla a tepelnou vodivost lithium-iontových baterií pro návrh účinných a spolehlivých systémů tepelného managementu pro lithium-iontové baterie.

Jako výzkumný objekt byl použit lithium-železofosfátový bateriový článek o kapacitě 50 A·h a jeho charakteristiky chování při přenosu tepla byly podrobně analyzovány a byla navržena nová myšlenka návrhu tepelného managementu.Tvar článku je znázorněn na obrázku 1 a konkrétní parametry velikosti jsou uvedeny v tabulce 1. Struktura Li-ion baterie obecně zahrnuje kladnou elektrodu, zápornou elektrodu, elektrolyt, separátor, kladný elektrodový vodič, záporný elektrodový vodič, středovou svorku, izolační materiál, pojistný ventil, kladný teplotní koeficient (PTC)(PTC ohřívač chladicí kapaliny/PTC ohřívač vzduchu) termistor a pouzdro na baterie.Mezi kladný a záporný pólový nástavec je vložen separátor a jádro baterie je tvořeno vinutím nebo pólová skupina je tvořena laminací.Zjednodušte vícevrstvou strukturu článku na materiál článku o stejné velikosti a proveďte ekvivalentní úpravu termofyzikálních parametrů článku, jak je znázorněno na obrázku 2. Předpokládá se, že materiál článku baterie je kvádrová jednotka s charakteristikami anizotropní tepelné vodivosti a tepelná vodivost (Az) kolmá ke směru stohování je nastavena tak, aby byla menší než tepelná vodivost (Ax, λy) rovnoběžná se směrem stohování.

PTC ohřívač chladicí kapaliny02
PTC ohřívač vzduchu02
0c814b531eabd96d4331c4b10081528
微信图片_20230427164831

(1) Kapacita odvodu tepla schématu tepelného managementu lithium-iontové baterie bude ovlivněna čtyřmi parametry: tepelnou vodivostí kolmou k povrchu pro odvod tepla, vzdáleností dráhy mezi středem zdroje tepla a povrchem pro odvod tepla, velikost plochy pro odvod tepla schématu tepelného managementu a teplotní rozdíl mezi plochou pro odvod tepla a okolním prostředím.

(2) Při výběru plochy pro odvod tepla pro návrh tepelného managementu lithium-iontových baterií je schéma bočního přenosu tepla vybraného výzkumného objektu lepší než schéma přenosu tepla spodního povrchu, ale pro čtvercové baterie různých velikostí je nutné vypočítat kapacitu rozptylu tepla různých povrchů rozptylu tepla, aby bylo možné určit nejlepší umístění chlazení.

(3) Vzorec se používá k výpočtu a hodnocení kapacity odvodu tepla a numerická simulace se používá k ověření, že výsledky jsou zcela konzistentní, což naznačuje, že metoda výpočtu je účinná a lze ji použít jako referenční při návrhu tepelného managementu. čtvercových buněk.BTMS)


Čas odeslání: 27. dubna 2023