עם הגידול במכירות ובבעלות של רכבי אנרגיה חדשים, מתרחשות מעת לעת גם תאונות שריפה של רכבי אנרגיה חדשים.התכנון של מערכת ניהול תרמית הוא בעיית צוואר בקבוק המגבילה את הפיתוח של רכבי אנרגיה חדשים.לתכנון מערכת ניהול תרמית יציבה ויעילה יש משמעות רבה לשיפור הבטיחות של רכבי אנרגיה חדשים.
מודל תרמי של סוללת Li-ion הוא הבסיס לניהול תרמי של סוללת Li-ion.ביניהם, מודלים של מאפייני העברת חום ומידול מאפיינים של יצירת חום הם שני היבטים חשובים של מידול תרמי של סוללת ליתיום-יון.במחקרים קיימים על מודלים של מאפייני העברת החום של סוללות, סוללות ליתיום-יון נחשבות כבעלות מוליכות תרמית אנזוטרופית.לכן, ישנה משמעות רבה לחקור את ההשפעה של עמדות העברת חום ומשטחי העברת חום שונים על פיזור החום והמוליכות התרמית של סוללות ליתיום-יון לצורך תכנון מערכות ניהול תרמיות יעילות ואמינות עבור סוללות ליתיום-יון.
תא סוללת הליתיום ברזל פוספט 50 Ah שימש כאובייקט המחקר, ומאפייני התנהגות העברת החום שלו נותחו בפירוט, והוצע רעיון חדש לתכנון ניהול תרמי.צורת התא מוצגת באיור 1, ופרמטרי הגודל הספציפיים מוצגים בטבלה 1. מבנה סוללת Li-ion כולל בדרך כלל אלקטרודה חיובית, אלקטרודה שלילית, אלקטרוליט, מפריד, מוביל אלקטרודה חיובית, מוביל אלקטרודה שלילית, מסוף מרכזי, חומר בידוד, שסתום בטיחות, מקדם טמפרטורה חיובי (PTC)(מחמם נוזל קירור PTC/מחמם אוויר PTC) תרמיסטור ומארז סוללה.מפריד כרוך בין חלקי הקוטב החיובי והשלילי, וליבת הסוללה נוצרת על ידי סלילה או קבוצת הקטבים נוצרת על ידי למינציה.פשטו את מבנה התא הרב-שכבתי לחומר תא בעל אותו גודל, ובצעו טיפול שווה ערך על הפרמטרים התרמו-פיזיים של התא, כפי שמוצג באיור 2. מניחים שחומר תא הסוללה הוא יחידה קובית בעלת מאפייני מוליכות תרמית אנאיזוטרופיות , והמוליכות התרמית (λz) בניצב לכיוון הערימה מוגדרת להיות קטנה יותר מהמוליכות התרמית (λ x, λy ) במקביל לכיוון הערימה.
(1) יכולת פיזור החום של ערכת הניהול התרמי של סוללת ליתיום-יון תושפע מארבעה פרמטרים: המוליכות התרמית בניצב למשטח פיזור החום, מרחק הנתיב בין מרכז מקור החום למשטח פיזור החום, גודל משטח פיזור החום של ערכת הניהול התרמי, והפרש הטמפרטורה בין משטח פיזור החום והסביבה הסובבת.
(2) בעת בחירת משטח פיזור החום לתכנון ניהול תרמי של סוללות ליתיום-יון, ערכת העברת החום הצדדית של אובייקט המחקר הנבחר טובה יותר מתוכנית העברת החום של המשטח התחתון, אך עבור סוללות מרובעות בגדלים שונים, יש צורך כדי לחשב את יכולת פיזור החום של משטחי פיזור חום שונים כדי לקבוע את מיקום הקירור הטוב ביותר.
(3) הנוסחה משמשת לחישוב ולהעריך את יכולת פיזור החום, והסימולציה המספרית משמשת כדי לוודא שהתוצאות עקביות לחלוטין, מה שמצביע על כך ששיטת החישוב יעילה ויכולה לשמש כאסמכתא בעת תכנון הניהול התרמי של תאים מרובעים.BTMS)
זמן פרסום: 27 באפריל 2023
