Z naraščanjem prodaje in lastništva vozil z novim energetskim pogonom se občasno pojavljajo tudi požari v teh vozilih. Zasnova sistema za upravljanje temperature je ozko grlo, ki omejuje razvoj vozil z novim energetskim pogonom. Zasnova stabilnega in učinkovitega sistema za upravljanje temperature je zelo pomembna za izboljšanje varnosti vozil z novim energetskim pogonom.
Toplotno modeliranje litij-ionskih baterij je osnova toplotnega upravljanja litij-ionskih baterij. Med njimi sta modeliranje karakteristik prenosa toplote in modeliranje karakteristik oddajanja toplote dva pomembna vidika toplotnega modeliranja litij-ionskih baterij. V obstoječih študijah o modeliranju karakteristik prenosa toplote baterij velja, da imajo litij-ionske baterije anizotropno toplotno prevodnost. Zato je za načrtovanje učinkovitih in zanesljivih sistemov toplotnega upravljanja za litij-ionske baterije zelo pomembno preučiti vpliv različnih položajev prenosa toplote in površin za prenos toplote na odvajanje toplote in toplotno prevodnost litij-ionskih baterij.
Kot raziskovalni objekt je bila uporabljena litijeva železovo-fosfatna baterijska celica s kapaciteto 50 Ah, katere značilnosti prenosa toplote so bile podrobno analizirane, in predlagana je bila nova ideja za upravljanje toplote. Oblika celice je prikazana na sliki 1, specifični parametri velikosti pa so prikazani v tabeli 1. Struktura litij-ionske baterije običajno vključuje pozitivno elektrodo, negativno elektrodo, elektrolit, separator, vodnik pozitivne elektrode, vodnik negativne elektrode, sredinski priključek, izolacijski material, varnostni ventil in pozitivni temperaturni koeficient (PTC)(PTC grelec hladilne tekočine/PTC grelec zraka) termistor in ohišje baterije. Med pozitivnim in negativnim polom je vstavljen separator, jedro baterije pa je oblikovano z navijanjem ali pa je skupina polov oblikovana z laminiranjem. Poenostavite večplastno celično strukturo v celični material enake velikosti in izvedite enakovredno obdelavo termofizikalnih parametrov celice, kot je prikazano na sliki 2. Predpostavlja se, da je material baterijske celice kvadrasta enota z anizotropnimi lastnostmi toplotne prevodnosti, toplotna prevodnost (λz) pravokotna na smer zlaganja pa je nastavljena na manjšo od toplotne prevodnosti (λx, λy) vzporedno s smerjo zlaganja.
(1) Na zmogljivost odvajanja toplote sheme za toplotno upravljanje litij-ionske baterije bodo vplivali štirje parametri: toplotna prevodnost, pravokotna na površino za odvajanje toplote, razdalja poti med središčem vira toplote in površino za odvajanje toplote, velikost površine za odvajanje toplote sheme za toplotno upravljanje in temperaturna razlika med površino za odvajanje toplote in okolico.
(2) Pri izbiri površine za odvajanje toplote za načrtovanje toplotnega upravljanja litij-ionskih baterij je shema stranskega prenosa toplote izbranega raziskovalnega objekta boljša od sheme prenosa toplote na spodnji površini, vendar je za kvadratne baterije različnih velikosti treba izračunati zmogljivost odvajanja toplote različnih površin za odvajanje toplote, da se določi najboljša lokacija za hlajenje.
(3) Formula se uporablja za izračun in oceno zmogljivosti odvajanja toplote, numerična simulacija pa se uporablja za preverjanje popolne skladnosti rezultatov, kar kaže na učinkovitost metode izračuna in jo je mogoče uporabiti kot referenco pri načrtovanju toplotnega upravljanja kvadratnih celic.BTMS)
Čas objave: 27. april 2023
