Са повећањем продаје и власништва возила са новим енергетским погоном, повремено се дешавају и пожари на тим возилима. Дизајн система за управљање топлотом је проблем уског грла који ограничава развој возила са новим енергетским погоном. Пројектовање стабилног и ефикасног система за управљање топлотом је од великог значаја за побољшање безбедности возила са новим енергетским погоном.
Термичко моделирање литијум-јонских батерија је основа термичког управљања литијум-јонским батеријама. Међу њима, моделирање карактеристика преноса топлоте и моделирање карактеристика генерисања топлоте су два важна аспекта термичког моделирања литијум-јонских батерија. У постојећим студијама о моделирању карактеристика преноса топлоте батерија, сматра се да литијум-јонске батерије имају анизотропну топлотну проводљивост. Стога је од великог значаја проучити утицај различитих положаја преноса топлоте и површина за пренос топлоте на дисипацију топлоте и топлотну проводљивост литијум-јонских батерија за пројектовање ефикасних и поузданих система за термичко управљање литијум-јонским батеријама.
Као објекат истраживања коришћена је ћелија литијум-гвожђе-фосфатне батерије од 50 Ah, а њене карактеристике преноса топлоте су детаљно анализиране и предложена је нова идеја за дизајн управљања топлотом. Облик ћелије је приказан на слици 1, а специфични параметри величине су приказани у табели 1. Структура литијум-јонске батерије генерално укључује позитивну електроду, негативну електроду, електролит, сепаратор, вод позитивне електроде, вод негативне електроде, централни терминал, изолациони материјал, сигурносни вентил, позитивни температурни коефицијент (PTC)(PTC грејач расхладне течности/PTC грејач ваздуха) термистор и кућиште батерије. Сепаратор је смештен између позитивних и негативних полова, а језгро батерије је формирано намотавањем или је група полова формирана ламинацијом. Поједноставите вишеслојну ћелијску структуру у материјал ћелије исте величине и извршите еквивалентан третман термофизичких параметара ћелије, као што је приказано на слици 2. Претпоставља се да је материјал батеријске ћелије кубоидна јединица са анизотропним карактеристикама топлотне проводљивости, а топлотна проводљивост (λz) нормална на правац слагања је постављена да буде мања од топлотне проводљивости (λx, λy) паралелне са правцем слагања.
(1) На капацитет одвођења топлоте термичке шеме за управљање литијум-јонском батеријом утицаће четири параметра: топлотна проводљивост нормална на површину за одвођење топлоте, растојање између центра извора топлоте и површине за одвођење топлоте, величина површине за одвођење топлоте термичке шеме и температурна разлика између површине за одвођење топлоте и околне средине.
(2) Приликом избора површине за одвођење топлоте за дизајн термичког управљања литијум-јонских батерија, шема бочног преноса топлоте изабраног објекта истраживања је боља од шеме преноса топлоте доње површине, али за квадратне батерије различитих величина, потребно је израчунати капацитет одвођења топлоте различитих површина за одвођење топлоте како би се одредила најбоља локација за хлађење.
(3) Формула се користи за израчунавање и процену капацитета одвођења топлоте, а нумеричка симулација се користи за проверу да ли су резултати потпуно конзистентни, што указује да је метода израчунавања ефикасна и да се може користити као референца при пројектовању термичког управљања квадратним ћелијама.БТМС)
Време објаве: 27. април 2023.
