С увеличаването на продажбите и собствеността на превозни средства с нови енергийни източници, от време на време се случват и пожари, свързани с такива превозни средства. Проектирането на системата за управление на температурата е пречка, която ограничава разработването на превозни средства с нови енергийни източници. Проектирането на стабилна и ефективна система за управление на температурата е от голямо значение за подобряване на безопасността на превозните средства с нови енергийни източници.
Термичното моделиране на литиево-йонни батерии е основата на термичното управление на литиево-йонните батерии. Сред тях, моделирането на характеристиките на топлопреминаване и моделирането на характеристиките на топлогенериране са два важни аспекта на термичното моделиране на литиево-йонните батерии. В съществуващите изследвания върху моделирането на характеристиките на топлопреминаване на батериите, литиево-йонните батерии се считат за анизотропни топлопроводими. Следователно е от голямо значение да се проучи влиянието на различните позиции на топлопреминаване и повърхности за топлопреминаване върху разсейването на топлината и топлопроводимостта на литиево-йонните батерии за проектирането на ефективни и надеждни системи за термично управление на литиево-йонните батерии.
Като обект на изследване е използвана литиево-железно-фосфатна батерия с капацитет 50 A·h, чиито характеристики на топлопреминаване са анализирани подробно и е предложена нова идея за проектиране на термично управление. Формата на клетката е показана на Фигура 1, а специфичните параметри на размера са показани в Таблица 1. Структурата на литиево-йонната батерия обикновено включва положителен електрод, отрицателен електрод, електролит, сепаратор, кабел на положителния електрод, кабел на отрицателния електрод, централен извод, изолационен материал, предпазен клапан, положителен температурен коефициент (PTC)(PTC нагревател на охлаждащата течност/PTC нагревател за въздух) термистор и корпус на батерията. Между положителните и отрицателните полюсни накрайници е поставен сепаратор, а сърцевината на батерията се формира чрез навиване или полюсната група се формира чрез ламиниране. Опростете многослойната клетъчна структура до клетъчен материал със същия размер и извършете еквивалентно третиране на термофизичните параметри на клетката, както е показано на Фигура 2. Материалът на батерията се приема за кубоидна единица с анизотропни характеристики на топлопроводимост, а топлопроводимостта (λz), перпендикулярна на посоката на подреждане, е зададена да бъде по-малка от топлопроводимостта (λx, λy), успоредна на посоката на подреждане.
(1) Капацитетът за разсейване на топлината на схемата за термично управление на литиево-йонната батерия ще бъде повлиян от четири параметъра: топлопроводимостта, перпендикулярна на повърхността за разсейване на топлината, разстоянието между центъра на източника на топлина и повърхността за разсейване на топлината, размерът на повърхността за разсейване на топлината на схемата за термично управление и температурната разлика между повърхността за разсейване на топлината и околната среда.
(2) При избора на повърхност за разсейване на топлината за проектиране на термично управление на литиево-йонни батерии, схемата за страничен топлопренос на избрания изследователски обект е по-добра от схемата за топлопренос на долната повърхност, но за квадратни батерии с различни размери е необходимо да се изчисли капацитетът за разсейване на топлината на различните повърхности за разсейване на топлината, за да се определи най-доброто място за охлаждане.
(3) Формулата се използва за изчисляване и оценка на капацитета за разсейване на топлината, а числената симулация се използва за проверка на пълната съвместимост на резултатите, което показва, че методът на изчисление е ефективен и може да се използва като ориентир при проектирането на термично управление на квадратни клетки.BTMS)
Време на публикуване: 27 април 2023 г.
