Med stigningen i salg og ejerskab af nye energikøretøjer sker der også fra tid til anden brandulykker i forbindelse med nye energikøretøjer. Designet af termisk styringssystem er et flaskehalsproblem, der begrænser udviklingen af nye energikøretøjer. Design af et stabilt og effektivt termisk styringssystem er af stor betydning for at forbedre sikkerheden ved nye energikøretøjer.
Termisk modellering af Li-ion-batterier er grundlaget for termisk styring af Li-ion-batterier. Blandt disse er modellering af varmeoverføringskarakteristikker og modellering af varmegenereringskarakteristikker to vigtige aspekter af termisk modellering af lithium-ion-batterier. I eksisterende undersøgelser af modellering af batteriers varmeoverføringskarakteristikker anses lithium-ion-batterier for at have anisotropisk termisk ledningsevne. Derfor er det af stor betydning at undersøge indflydelsen af forskellige varmeoverføringspositioner og varmeoverføringsflader på varmeafledningen og termisk ledningsevne af lithium-ion-batterier med henblik på design af effektive og pålidelige termiske styringssystemer til lithium-ion-batterier.
50 Ah lithium-jernfosfat-battericellen blev brugt som forskningsobjekt, og dens varmeoverføringsegenskaber blev analyseret i detaljer, og en ny designidé til termisk styring blev foreslået. Cellens form er vist i figur 1, og de specifikke størrelsesparametre er vist i tabel 1. Li-ion-batteristrukturen omfatter generelt positiv elektrode, negativ elektrode, elektrolyt, separator, positiv elektrodeledning, negativ elektrodeledning, centerterminal, isoleringsmateriale, sikkerhedsventil, positiv temperaturkoefficient (PTC) (PTC kølevæskevarmer/PTC-luftvarmer) termistor og batterikasse. En separator er anbragt mellem de positive og negative polstykker, og batterikernen dannes ved vikling, eller polgruppen dannes ved laminering. Forenkl flerlagscellestrukturen til et cellemateriale med samme størrelse, og udfør en tilsvarende behandling på cellens termofysiske parametre, som vist i figur 2. Battericellematerialet antages at være en kubisk enhed med anisotrope varmeledningsevner, og varmeledningsevnen (λz) vinkelret på stablingsretningen sættes til at være mindre end varmeledningsevnen (λx, λy) parallelt med stablingsretningen.
(1) Varmeafledningsevnen i lithium-ion-batteriets termiske styringssystem vil blive påvirket af fire parametre: den termiske ledningsevne vinkelret på varmeafledningsfladen, afstanden mellem varmekildens centrum og varmeafledningsfladen, størrelsen af varmeafledningsfladen i det termiske styringssystem og temperaturforskellen mellem varmeafledningsfladen og det omgivende miljø.
(2) Når man vælger varmeafledningsfladen til termisk styringsdesign af lithium-ion-batterier, er sidevarmeoverførselsskemaet for det valgte forskningsobjekt bedre end bundfladevarmeoverførselsskemaet, men for firkantede batterier i forskellige størrelser er det nødvendigt at beregne varmeafledningskapaciteten for forskellige varmeafledningsflader for at bestemme den bedste køleplacering.
(3) Formlen bruges til at beregne og evaluere varmeafledningsevnen, og den numeriske simulering bruges til at verificere, at resultaterne er fuldstændig konsistente, hvilket indikerer, at beregningsmetoden er effektiv og kan bruges som reference ved design af termisk styring af firkantede celler.BTMS)
Opslagstidspunkt: 27. april 2023
