رفتار انتقال حرارت باتری لیتیوم یون و طراحی مدیریت حرارتی

با افزایش فروش و مالکیت خودروهای انرژی نو، هر از چند گاهی حوادث آتش سوزی خودروهای انرژی نو نیز رخ می دهد.طراحی سیستم مدیریت حرارتی یک مشکل گلوگاهی است که توسعه وسایل نقلیه انرژی جدید را محدود می کند.طراحی یک سیستم مدیریت حرارتی پایدار و کارآمد برای بهبود ایمنی وسایل نقلیه انرژی جدید اهمیت زیادی دارد.

مدل سازی حرارتی باتری لیتیوم یون اساس مدیریت حرارتی باتری لیتیوم یون است.در میان آنها، مدل‌سازی مشخصه انتقال حرارت و مدل‌سازی مشخصه تولید گرما دو جنبه مهم از مدل‌سازی حرارتی باتری لیتیوم یون هستند.در مطالعات موجود در مورد مدل‌سازی ویژگی‌های انتقال حرارت باتری‌ها، باتری‌های لیتیوم یونی دارای هدایت حرارتی ناهمسانگرد در نظر گرفته می‌شوند.بنابراین، مطالعه تأثیر موقعیت‌های مختلف انتقال حرارت و سطوح انتقال حرارت بر اتلاف گرما و هدایت حرارتی باتری‌های لیتیوم یونی برای طراحی سیستم‌های مدیریت حرارتی کارآمد و قابل اعتماد برای باتری‌های لیتیوم یون از اهمیت بالایی برخوردار است.

سلول باتری لیتیوم فسفات آهن 50 A·h به عنوان هدف تحقیق مورد استفاده قرار گرفت و ویژگی‌های رفتار انتقال حرارت آن به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و یک ایده طراحی مدیریت حرارتی جدید پیشنهاد شد.شکل سلول در شکل 1 نشان داده شده است و پارامترهای اندازه خاص در جدول 1 نشان داده شده است. ساختار باتری لیتیوم یونی به طور کلی شامل الکترود مثبت، الکترود منفی، الکترولیت، جداکننده، سرب الکترود مثبت، سرب الکترود منفی، ترمینال مرکزی، مواد عایق، شیر اطمینان، ضریب دمای مثبت (PTC)بخاری خنک کننده PTC/هوا گرمکن PTC) ترمیستور و جعبه باتری.یک جداکننده بین قطعات قطب مثبت و منفی قرار می گیرد و هسته باتری با سیم پیچی یا گروه قطب با لایه لایه سازی تشکیل می شود.ساختار سلول چندلایه را به یک ماده سلولی با همان اندازه ساده کنید و همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عملیات معادل را روی پارامترهای ترموفیزیکی سلول انجام دهید. ماده سلول باتری یک واحد مکعبی با ویژگی های هدایت حرارتی ناهمسانگرد فرض می شود. ، و هدایت حرارتی (λz) عمود بر جهت انباشتگی کوچکتر از رسانایی حرارتی (λ x, λy) موازی با جهت انباشتگی تنظیم شده است.