Con el aumento de las ventas y la propiedad de vehículos de nueva energía, de vez en cuando también se producen accidentes por incendio de vehículos de nueva energía.El diseño del sistema de gestión térmica es un problema de cuello de botella que restringe el desarrollo de vehículos de nueva energía.Diseñar un sistema de gestión térmica estable y eficiente es de gran importancia para mejorar la seguridad de los vehículos de nuevas energías.
El modelado térmico de baterías de iones de litio es la base de la gestión térmica de las baterías de iones de litio.Entre ellos, el modelado de características de transferencia de calor y el modelado de características de generación de calor son dos aspectos importantes del modelado térmico de baterías de iones de litio.En los estudios existentes sobre modelado de las características de transferencia de calor de las baterías, se considera que las baterías de iones de litio tienen una conductividad térmica anisotrópica.Por lo tanto, es de gran importancia estudiar la influencia de diferentes posiciones de transferencia de calor y superficies de transferencia de calor en la disipación de calor y la conductividad térmica de las baterías de iones de litio para el diseño de sistemas de gestión térmica eficientes y confiables para baterías de iones de litio.
Se utilizó como objeto de investigación la celda de batería de fosfato de hierro y litio de 50 A·h, se analizaron en detalle sus características de comportamiento de transferencia de calor y se propuso una nueva idea de diseño de gestión térmica.La forma de la celda se muestra en la Figura 1 y los parámetros de tamaño específicos se muestran en la Tabla 1. La estructura de la batería de iones de litio generalmente incluye electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito, separador, cable de electrodo positivo, cable de electrodo negativo, terminal central, material aislante, válvula de seguridad, coeficiente de temperatura positivo (PTC)(Calentador de refrigerante PTC/Calentador de aire PTC) termistor y caja de batería.Se intercala un separador entre las piezas polares positivas y negativas, y el núcleo de la batería se forma mediante bobinado o el grupo de polos se forma mediante laminación.Simplifique la estructura de la celda multicapa en un material de celda con el mismo tamaño y realice un tratamiento equivalente en los parámetros termofísicos de la celda, como se muestra en la Figura 2. Se supone que el material de la celda de la batería es una unidad cuboide con características de conductividad térmica anisotrópicas. , y la conductividad térmica (λz) perpendicular a la dirección de apilamiento se establece para que sea menor que la conductividad térmica (λx, λy) paralela a la dirección de apilamiento.
(1) La capacidad de disipación de calor del esquema de gestión térmica de la batería de iones de litio se verá afectada por cuatro parámetros: la conductividad térmica perpendicular a la superficie de disipación de calor, la distancia del camino entre el centro de la fuente de calor y la superficie de disipación de calor, la el tamaño de la superficie de disipación de calor del esquema de gestión térmica y la diferencia de temperatura entre la superficie de disipación de calor y el entorno circundante.
(2) Al seleccionar la superficie de disipación de calor para el diseño de gestión térmica de baterías de iones de litio, el esquema de transferencia de calor lateral del objeto de investigación seleccionado es mejor que el esquema de transferencia de calor de la superficie inferior, pero para baterías cuadradas de diferentes tamaños, es necesario calcular la capacidad de disipación de calor de diferentes superficies de disipación de calor para determinar la mejor ubicación de enfriamiento.
(3) La fórmula se utiliza para calcular y evaluar la capacidad de disipación de calor, y la simulación numérica se utiliza para verificar que los resultados son completamente consistentes, lo que indica que el método de cálculo es efectivo y puede usarse como referencia al diseñar la gestión térmica. de celdas cuadradas.（BTMS)
Hora de publicación: 27 de abril de 2023
