Met de toename van de verkoop en het bezit van nieuwe energievoertuigen gebeuren er van tijd tot tijd ook brandongevallen met nieuwe energievoertuigen.Het ontwerp van een thermisch beheersysteem is een knelpuntprobleem dat de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen beperkt.Het ontwerpen van een stabiel en efficiënt thermisch beheersysteem is van groot belang voor het verbeteren van de veiligheid van nieuwe energievoertuigen.
Thermische modellering van Li-ion-batterijen vormt de basis van het thermisch beheer van Li-ion-batterijen.Onder hen zijn de modellering van warmteoverdrachtskarakteristieken en de modellering van warmteopwekkingskarakteristieken twee belangrijke aspecten van de thermische modellering van lithium-ionbatterijen.In bestaande onderzoeken naar het modelleren van de warmteoverdrachtskarakteristieken van batterijen wordt aangenomen dat lithium-ionbatterijen een anisotrope thermische geleidbaarheid hebben.Daarom is het van groot belang om de invloed van verschillende warmteoverdrachtsposities en warmteoverdrachtsoppervlakken op de warmtedissipatie en thermische geleidbaarheid van lithium-ionbatterijen te bestuderen voor het ontwerp van efficiënte en betrouwbare thermische beheersystemen voor lithium-ionbatterijen.
De 50 Ah lithium-ijzerfosfaatbatterijcel werd als onderzoeksobject gebruikt en de kenmerken van het warmteoverdrachtsgedrag werden in detail geanalyseerd, en er werd een nieuw ontwerpidee voor thermisch beheer voorgesteld.De vorm van de cel wordt weergegeven in figuur 1 en de specifieke grootteparameters worden weergegeven in tabel 1. De structuur van de Li-ionbatterij omvat over het algemeen positieve elektrode, negatieve elektrode, elektrolyt, separator, positieve elektrodekabel, negatieve elektrodekabel, middenaansluiting, isolatiemateriaal, veiligheidsklep, positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC)(PTC-koelvloeistofverwarmer/PTC-luchtverwarmer) thermistor en batterijhouder.Een scheider is ingeklemd tussen de positieve en negatieve poolstukken, en de batterijkern wordt gevormd door wikkelen of de poolgroep wordt gevormd door lamineren.Vereenvoudig de meerlaagse celstructuur tot een celmateriaal met dezelfde grootte en voer een gelijkwaardige behandeling uit op de thermofysische parameters van de cel, zoals weergegeven in figuur 2. Er wordt aangenomen dat het batterijcelmateriaal een kubusvormige eenheid is met anisotrope thermische geleidbaarheidskenmerken , en de thermische geleidbaarheid (λz) loodrecht op de stapelrichting is kleiner ingesteld dan de thermische geleidbaarheid (λx, λy) evenwijdig aan de stapelrichting.
(1) De warmtedissipatiecapaciteit van het thermische beheerschema van de lithium-ionbatterij wordt beïnvloed door vier parameters: de thermische geleidbaarheid loodrecht op het warmtedissipatieoppervlak, de padafstand tussen het midden van de warmtebron en het warmtedissipatieoppervlak, de grootte van het warmtedissipatieoppervlak van het thermische beheerschema, en het temperatuurverschil tussen het warmtedissipatieoppervlak en de omgeving.
(2) Bij het selecteren van het warmtedissipatie-oppervlak voor het thermisch beheerontwerp van lithium-ionbatterijen is het warmteoverdrachtsschema aan de zijkant van het geselecteerde onderzoeksobject beter dan het warmteoverdrachtsschema aan de onderkant, maar voor vierkante batterijen van verschillende afmetingen is dit noodzakelijk om de warmteafvoercapaciteit van verschillende warmteafvoeroppervlakken te berekenen om de beste koellocatie te bepalen.
(3) De formule wordt gebruikt om de warmtedissipatiecapaciteit te berekenen en te evalueren, en de numerieke simulatie wordt gebruikt om te verifiëren dat de resultaten volledig consistent zijn, wat aangeeft dat de berekeningsmethode effectief is en als referentie kan worden gebruikt bij het ontwerpen van het thermische beheer van vierkante cellen.（BTMS)
Posttijd: 27 april 2023
