Wraz ze wzrostem sprzedaży i posiadania nowych pojazdów energetycznych od czasu do czasu zdarzają się również wypadki pożarowe nowych pojazdów energetycznych.Projekt systemu zarządzania ciepłem stanowi wąskie gardło ograniczające rozwój nowych pojazdów energetycznych.Zaprojektowanie stabilnego i wydajnego systemu zarządzania ciepłem ma ogromne znaczenie dla poprawy bezpieczeństwa pojazdów nowych źródeł energii.
Modelowanie termiczne akumulatora litowo-jonowego jest podstawą zarządzania temperaturą akumulatora litowo-jonowego.Wśród nich modelowanie charakterystyki wymiany ciepła i modelowanie charakterystyki wytwarzania ciepła to dwa ważne aspekty modelowania termicznego akumulatorów litowo-jonowych.W istniejących badaniach dotyczących modelowania charakterystyki wymiany ciepła akumulatorów uważa się, że akumulatory litowo-jonowe mają anizotropową przewodność cieplną.Dlatego ogromne znaczenie ma zbadanie wpływu różnych pozycji wymiany ciepła i powierzchni wymiany ciepła na rozpraszanie ciepła i przewodność cieplną akumulatorów litowo-jonowych w celu zaprojektowania wydajnych i niezawodnych systemów zarządzania ciepłem dla akumulatorów litowo-jonowych.
Obiektem badań było ogniwo akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego o pojemności 50 Ah, szczegółowo przeanalizowano jego charakterystykę przenoszenia ciepła i zaproponowano nową koncepcję projektu zarządzania ciepłem.Kształt ogniwa pokazano na rysunku 1, a konkretne parametry rozmiaru pokazano w tabeli 1. Struktura akumulatora litowo-jonowego obejmuje zazwyczaj elektrodę dodatnią, elektrodę ujemną, elektrolit, separator, przewód elektrody dodatniej, przewód elektrody ujemnej, zacisk środkowy, materiał izolacyjny, zawór bezpieczeństwa, dodatni współczynnik temperaturowy (PTC)(Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC/Nagrzewnica powietrza PTC) termistor i obudowa baterii.Separator jest umieszczony pomiędzy biegunami dodatnim i ujemnym, a rdzeń akumulatora jest uformowany przez uzwojenie lub grupa biegunów jest utworzona przez laminowanie.Uprość wielowarstwową strukturę ogniwa, uzyskując materiał ogniwa o tej samej wielkości i wykonaj równoważną obróbkę parametrów termofizycznych ogniwa, jak pokazano na rysunku 2. Zakłada się, że materiał ogniwa akumulatora jest prostopadłościenną jednostką o anizotropowej charakterystyce przewodności cieplnej , a przewodność cieplna (λz) prostopadle do kierunku układania jest ustawiona jako mniejsza niż przewodność cieplna (λx, λy) równolegle do kierunku układania.
(1) Na zdolność rozpraszania ciepła w schemacie zarządzania temperaturą akumulatora litowo-jonowego będą miały wpływ cztery parametry: przewodność cieplna prostopadła do powierzchni rozpraszania ciepła, odległość między środkiem źródła ciepła a powierzchnią rozpraszania ciepła, wielkość powierzchni rozpraszania ciepła w schemacie zarządzania ciepłem oraz różnica temperatur między powierzchnią rozpraszania ciepła a otaczającym środowiskiem.
(2) Przy wyborze powierzchni rozpraszania ciepła do projektowania zarządzania ciepłem akumulatorów litowo-jonowych schemat przenikania ciepła z boku wybranego obiektu badawczego jest lepszy niż schemat przenoszenia ciepła na powierzchni dolnej, ale w przypadku akumulatorów kwadratowych o różnych rozmiarach konieczne jest obliczyć zdolność odprowadzania ciepła przez różne powierzchnie rozpraszające ciepło w celu określenia najlepszego miejsca chłodzenia.
(3) Wzór służy do obliczenia i oceny zdolności odprowadzania ciepła, a symulacja numeryczna służy do sprawdzenia, czy wyniki są całkowicie spójne, co wskazuje, że metoda obliczeniowa jest skuteczna i może być wykorzystana jako punkt odniesienia przy projektowaniu zarządzania ciepłem komórek kwadratowych.（BTM)
Czas publikacji: 27 kwietnia 2023 r
