Με την αύξηση των πωλήσεων και της ιδιοκτησίας οχημάτων νέας ενέργειας, κατά καιρούς συμβαίνουν και ατυχήματα πυρκαγιάς οχημάτων νέας ενέργειας.Ο σχεδιασμός του συστήματος θερμικής διαχείρισης είναι ένα πρόβλημα συμφόρησης που περιορίζει την ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων.Ο σχεδιασμός ενός σταθερού και αποτελεσματικού συστήματος θερμικής διαχείρισης έχει μεγάλη σημασία για τη βελτίωση της ασφάλειας των οχημάτων νέας ενέργειας.
Η θερμική μοντελοποίηση μπαταριών Li-ion είναι η βάση της θερμικής διαχείρισης μπαταριών Li-ion.Μεταξύ αυτών, η χαρακτηριστική μοντελοποίηση μεταφοράς θερμότητας και η χαρακτηριστική μοντελοποίηση παραγωγής θερμότητας είναι δύο σημαντικές πτυχές της θερμικής μοντελοποίησης μπαταρίας ιόντων λιθίου.Σε υπάρχουσες μελέτες για τη μοντελοποίηση των χαρακτηριστικών μεταφοράς θερμότητας των μπαταριών, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θεωρείται ότι έχουν ανισότροπη θερμική αγωγιμότητα.Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να μελετηθεί η επίδραση διαφορετικών θέσεων μεταφοράς θερμότητας και επιφανειών μεταφοράς θερμότητας στη διάχυση θερμότητας και τη θερμική αγωγιμότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου για το σχεδιασμό αποτελεσματικών και αξιόπιστων συστημάτων θερμικής διαχείρισης για μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Ως ερευνητικό αντικείμενο χρησιμοποιήθηκε η κυψέλη μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου 50 A·h και τα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς μεταφοράς θερμότητας αναλύθηκαν λεπτομερώς και προτάθηκε μια νέα ιδέα σχεδιασμού θερμικής διαχείρισης.Το σχήμα του στοιχείου φαίνεται στο Σχήμα 1 και οι παράμετροι ειδικού μεγέθους φαίνονται στον Πίνακα 1. Η δομή της μπαταρίας ιόντων λιθίου περιλαμβάνει γενικά θετικό ηλεκτρόδιο, αρνητικό ηλεκτρόδιο, ηλεκτρολύτη, διαχωριστή, καλώδιο θετικού ηλεκτροδίου, καλώδιο αρνητικού ηλεκτροδίου, κεντρικό ακροδέκτη, μονωτικό υλικό, βαλβίδα ασφαλείας, θετικός συντελεστής θερμοκρασίας (PTC)(Ψυκτικός θερμαντήρας PTC/Αερόθερμο PTC) θερμίστορ και θήκη μπαταρίας.Ένας διαχωριστής τοποθετείται μεταξύ των θετικών και αρνητικών κομματιών πόλων και ο πυρήνας της μπαταρίας σχηματίζεται με περιέλιξη ή η ομάδα πόλων σχηματίζεται με πλαστικοποίηση.Απλοποιήστε τη δομή της κυψέλης πολλαπλών στρώσεων σε ένα υλικό κυψέλης με το ίδιο μέγεθος και εκτελέστε ισοδύναμη επεξεργασία στις θερμοφυσικές παραμέτρους της κυψέλης, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Το υλικό της κυψέλης μπαταρίας θεωρείται ότι είναι μια κυβοειδής μονάδα με χαρακτηριστικά ανισότροπης θερμικής αγωγιμότητας , και η θερμική αγωγιμότητα (λz) κάθετα προς την κατεύθυνση στοίβαξης έχει ρυθμιστεί να είναι μικρότερη από τη θερμική αγωγιμότητα (λ x, λy ) παράλληλη προς την κατεύθυνση στοίβαξης.
(1) Η ικανότητα απαγωγής θερμότητας του συστήματος θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου θα επηρεαστεί από τέσσερις παραμέτρους: τη θερμική αγωγιμότητα κάθετη στην επιφάνεια απαγωγής θερμότητας, την απόσταση διαδρομής μεταξύ του κέντρου της πηγής θερμότητας και της επιφάνειας απαγωγής θερμότητας, μέγεθος της επιφάνειας απαγωγής θερμότητας του σχήματος θερμικής διαχείρισης και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας απαγωγής θερμότητας και του περιβάλλοντος περιβάλλοντος.
(2) Κατά την επιλογή της επιφάνειας απαγωγής θερμότητας για το σχεδιασμό θερμικής διαχείρισης μπαταριών ιόντων λιθίου, το σχήμα πλευρικής μεταφοράς θερμότητας του επιλεγμένου ερευνητικού αντικειμένου είναι καλύτερο από το σχήμα μεταφοράς θερμότητας κάτω επιφάνειας, αλλά για τετράγωνες μπαταρίες διαφορετικών μεγεθών, είναι απαραίτητο για τον υπολογισμό της ικανότητας απαγωγής θερμότητας διαφορετικών επιφανειών απαγωγής θερμότητας προκειμένου να προσδιοριστεί η καλύτερη θέση ψύξης.
(3) Ο τύπος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό και την αξιολόγηση της ικανότητας απαγωγής θερμότητας και η αριθμητική προσομοίωση χρησιμοποιείται για να επαληθευτεί ότι τα αποτελέσματα είναι απολύτως συνεπή, υποδεικνύοντας ότι η μέθοδος υπολογισμού είναι αποτελεσματική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναφορά κατά το σχεδιασμό της θερμικής διαχείρισης από τετράγωνα κελιά.BTMS)
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-27-2023
