Зі збільшенням продажів та володіння транспортними засобами на нових джерелах енергії час від часу трапляються також пожежі на цих транспортних засобах. Конструкція системи терморегуляції є вузьким місцем, що обмежує розробку транспортних засобів на нових джерелах енергії. Розробка стабільної та ефективної системи терморегуляції має велике значення для підвищення безпеки транспортних засобів на нових джерелах енергії.
Теплове моделювання літій-іонних акумуляторів є основою теплового управління літій-іонними акумуляторами. Серед них моделювання характеристик теплопередачі та моделювання характеристик тепловиділення є двома важливими аспектами теплового моделювання літій-іонних акумуляторів. В існуючих дослідженнях з моделювання характеристик теплопередачі акумуляторів вважається, що літій-іонні акумулятори мають анізотропну теплопровідність. Тому для проектування ефективних та надійних систем теплового управління літій-іонними акумуляторами дуже важливо вивчити вплив різних положень теплопередачі та поверхонь теплопередачі на тепловіддачу та теплопровідність літій-іонних акумуляторів.
Як об'єкт дослідження було використано літій-залізофосфатний акумулятор ємністю 50 А·год, його характеристики теплопередачі були детально проаналізовані, а також запропоновано нову ідею проектування теплового регулювання. Форма елемента показана на рисунку 1, а конкретні параметри розміру наведено в таблиці 1. Структура літій-іонного акумулятора зазвичай включає позитивний електрод, негативний електрод, електроліт, сепаратор, вивід позитивного електрода, вивід негативного електрода, центральний вивід, ізоляційний матеріал, запобіжний клапан, позитивний температурний коефіцієнт (PTC)(Підігрівач охолоджувальної рідини PTC/Повітряний нагрівач PTC) термістор і корпус батареї. Між позитивним і негативним полюсними наконечниками розміщено сепаратор, а серцевина батареї формується шляхом намотування або група полюсів формується шляхом ламінування. Спростіть багатошарову структуру елемента до матеріалу елемента того ж розміру та виконайте еквівалентну обробку теплофізичних параметрів елемента, як показано на рисунку 2. Матеріал елемента батареї вважається кубоїдним блоком з анізотропними характеристиками теплопровідності, а теплопровідність (λz), перпендикулярна до напрямку укладання, встановлюється меншою за теплопровідність (λx, λy), паралельну напрямку укладання.
(1) Теплоздатність схеми терморегуляції літій-іонного акумулятора залежить від чотирьох параметрів: теплопровідності, перпендикулярної до поверхні тепловіддачі, відстані проходження між центром джерела тепла та поверхнею тепловіддачі, розміру поверхні тепловіддачі схеми терморегуляції та різниці температур між поверхнею тепловіддачі та навколишнім середовищем.
(2) Під час вибору поверхні тепловіддачі для проектування теплового управління літій-іонними акумуляторами, схема бічної теплопередачі обраного об'єкта дослідження є кращою, ніж схема теплопередачі нижньої поверхні, але для квадратних акумуляторів різних розмірів необхідно розрахувати теплоздатність різних поверхонь тепловіддачі, щоб визначити найкраще місце охолодження.
(3) Формула використовується для розрахунку та оцінки теплоздатності, а числове моделювання використовується для перевірки повної узгодженості результатів, що вказує на ефективність методу розрахунку та його можливість використання як орієнтира при проектуванні теплового менеджменту квадратних комірок.BTMS)
Час публікації: 27 квітня 2023 р.
