Con l'aumento delle vendite e della proprietà di veicoli a nuova energia, di tanto in tanto si verificano anche incendi di veicoli a nuova energia.La progettazione del sistema di gestione termica rappresenta un problema che limita lo sviluppo di nuovi veicoli energetici.La progettazione di un sistema di gestione termica stabile ed efficiente è di grande importanza per migliorare la sicurezza dei veicoli a nuova energia.
La modellazione termica della batteria agli ioni di litio è la base della gestione termica della batteria agli ioni di litio.Tra questi, la modellazione delle caratteristiche del trasferimento di calore e la modellazione delle caratteristiche della generazione di calore sono due aspetti importanti della modellazione termica delle batterie agli ioni di litio.Negli studi esistenti sulla modellizzazione delle caratteristiche di trasferimento del calore delle batterie, si ritiene che le batterie agli ioni di litio abbiano una conduttività termica anisotropa.Pertanto, è di grande importanza studiare l’influenza delle diverse posizioni di trasferimento del calore e delle superfici di trasferimento del calore sulla dissipazione del calore e sulla conduttività termica delle batterie agli ioni di litio per la progettazione di sistemi di gestione termica efficienti e affidabili per le batterie agli ioni di litio.
Come oggetto di ricerca è stata utilizzata la cella della batteria al litio ferro fosfato da 50 Ah, le sue caratteristiche di comportamento nel trasferimento di calore sono state analizzate in dettaglio ed è stata proposta una nuova idea di progettazione per la gestione termica.La forma della cella è mostrata nella Figura 1 e i parametri dimensionali specifici sono mostrati nella Tabella 1. La struttura della batteria agli ioni di litio generalmente comprende elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita, separatore, cavo dell'elettrodo positivo, cavo dell'elettrodo negativo, terminale centrale, materiale isolante, valvola di sicurezza, coefficiente di temperatura positivo (PTC)(Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC/Riscaldatore d'aria PTC) termistore e custodia della batteria.Un separatore è inserito tra le espansioni polari positiva e negativa e il nucleo della batteria è formato mediante avvolgimento o il gruppo polare è formato mediante laminazione.Semplificare la struttura della cella multistrato in un materiale della cella con le stesse dimensioni ed eseguire un trattamento equivalente sui parametri termofisici della cella, come mostrato nella Figura 2. Si presuppone che il materiale della cella della batteria sia un'unità cuboide con caratteristiche di conduttività termica anisotropica , e la conduttività termica (λz) perpendicolare alla direzione di impilamento è impostata per essere inferiore alla conduttività termica (λ x, λy) parallela alla direzione di impilamento.
(1) La capacità di dissipazione del calore dello schema di gestione termica della batteria agli ioni di litio sarà influenzata da quattro parametri: la conduttività termica perpendicolare alla superficie di dissipazione del calore, la distanza del percorso tra il centro della fonte di calore e la superficie di dissipazione del calore, la dimensione della superficie di dissipazione del calore dello schema di gestione termica e differenza di temperatura tra la superficie di dissipazione del calore e l'ambiente circostante.
(2) Quando si seleziona la superficie di dissipazione del calore per la progettazione della gestione termica delle batterie agli ioni di litio, lo schema di trasferimento del calore laterale dell'oggetto di ricerca selezionato è migliore dello schema di trasferimento del calore della superficie inferiore, ma per batterie quadrate di diverse dimensioni è necessario calcolare la capacità di dissipazione del calore di diverse superfici di dissipazione del calore al fine di determinare la migliore posizione di raffreddamento.
(3) La formula viene utilizzata per calcolare e valutare la capacità di dissipazione del calore e la simulazione numerica viene utilizzata per verificare che i risultati siano completamente coerenti, indicando che il metodo di calcolo è efficace e può essere utilizzato come riferimento durante la progettazione della gestione termica di celle quadrate.（BTMS)
Orario di pubblicazione: 27 aprile 2023
