Mat der Zunahme vum Verkaf a vum Besëtz vun neien Energiefahrzeugen geschéien och vun Zäit zu Zäit Feieraccidenter mat neien Energiefahrzeugen. Den Design vun engem Wärmemanagementsystem ass e Problem mat der Engpass, dat d'Entwécklung vun neien Energiefahrzeugen limitéiert. Den Design vun engem stabile an effiziente Wärmemanagementsystem ass vu grousser Bedeitung fir d'Sécherheet vun neien Energiefahrzeugen ze verbesseren.
D'Thermomodelléierung vun Lithium-Ionen-Batterien ass d'Basis vum Thermomanagement vu Lithium-Ionen-Batterien. Dorënner sinn d'Modelléierung vun der Wärmetransfercharakteristik an d'Modelléierung vun der Wärmegeneratiounscharakteristik zwee wichteg Aspekter vun der Thermomodelléierung vu Lithium-Ionen-Batterien. An existente Studien iwwer d'Modelléierung vun den Wärmetransfercharakteristike vu Batterien ginn Lithium-Ionen-Batterien als anisotrop Wärmeleitfäegkeet ugesinn. Dofir ass et vu grousser Bedeitung, den Afloss vun ënnerschiddleche Wärmetransferpositiounen an Wärmetransferflächen op d'Wärmeverloscht an d'Wärmeleitfäegkeet vu Lithium-Ionen-Batterien ze studéieren, fir den Design vun effizienten an zouverléissege Wärmemanagementsystemer fir Lithium-Ionen-Batterien ze studéieren.
D'50 Ah·h Lithium-Eisenphosphat-Batteriezell gouf als Fuerschungsobjekt benotzt, an hir Charakteristike vum Wärmetransfer goufen am Detail analyséiert, an eng nei Designidee fir d'Wärmemanagement gouf virgeschloen. D'Form vun der Zell gëtt an der Figur 1 gewisen, an déi spezifesch Gréisstparameter sinn an der Tabell 1 gewisen. D'Struktur vun der Lithium-Ionen-Batterie enthält allgemeng eng positiv Elektrod, eng negativ Elektrod, en Elektrolyt, en Trennwand, eng positiv Elektrodenleitung, eng negativ Elektrodenleitung, e Mëttelterminal, en Isolatiounsmaterial, e Sécherheetsventil, e positiven Temperaturkoeffizient (PTC) (PTC-Kühlmittelheizung/PTC Loftheizung) Thermistor a Batteriegehäuse. En Trennwand ass tëscht de positiven an negativen Polstécker agebaut, an de Batteriekär gëtt duerch Wicklungen oder d'Polgrupp gëtt duerch Laminéierung geformt. Vereinfacht d'Méischicht-Zellstruktur zu engem Zellmaterial mat der selwechter Gréisst, a maacht eng gläichwäerteg Behandlung op den thermophysikalesche Parameteren vun der Zell, wéi an der Figur 2 gewisen. Et gëtt ugeholl, datt d'Batteriesellmaterial eng kuboid Eenheet mat anisotropen Wärmeleitfäegkeetseigenschaften ass, an d'Wärmeleitfäegkeet (λz) senkrecht zur Stapelrichtung gëtt méi kleng wéi d'Wärmeleitfäegkeet (λ x, λy) parallel zur Stapelrichtung gesat.
(1) D'Hëtztofleedungskapazitéit vum Thermomanagementschema vun der Lithium-Ionen-Batterie gëtt vu véier Parameter beaflosst: d'Wärmeleitfäegkeet senkrecht zu der Hëtztofleedungsfläch, den Ofstand tëscht dem Zentrum vun der Hëtztquell an der Hëtztofleedungsfläch, d'Gréisst vun der Hëtztofleedungsfläch vum Thermomanagementschema an den Temperaturënnerscheed tëscht der Hëtztofleedungsfläch an der Ëmgéigend.
(2) Bei der Auswiel vun der Wärmeverdeelungsfläch fir den Design vun der Wärmemanagement vu Lithium-Ionen-Batterien ass d'Säitwärmetransfer-Schema vum ausgewielten Fuerschungsobjekt besser wéi d'Ënnerflächwärmetransfer-Schema, awer fir quadratesch Batterien a verschiddene Gréissten ass et néideg, d'Wärmeverdeelungskapazitéit vun de verschiddene Wärmeverdeelungsflächen ze berechnen, fir déi bescht Killplaz ze bestëmmen.
(3) D'Formel gëtt benotzt fir d'Hëtztofleedungskapazitéit ze berechnen an ze evaluéieren, an d'numeresch Simulatioun gëtt benotzt fir ze verifizéieren, datt d'Resultater komplett konsequent sinn, wat drop hiweist, datt d'Berechnungsmethod effektiv ass a kann als Referenz beim Design vun der thermescher Gestioun vu quadratesche Zellen benotzt ginn.BTMS)
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 27. Abrëll 2023
