圆柱形动力电池模组液冷散热模块的数值模拟及轻量化设计

发布时间：2024-12-20 22:06

　　随着新能源汽车的繁荣发展,锂离子电池热管理的需求也越来越大。在众多电池热管理方式中,液冷热管理技术具有换热系数高、温控效果好、系统能耗小等特点。电池热管理系统除了基本的性能要求外,还应做到轻量化。本文针对一款18650圆柱形电池,设计了以一种导热结构（TCS）为核心的液冷电池热管理系统散热模块,用数值模拟的方法,对其TCS的性能展开分析和轻量化设计,并对液冷散热模块的流量分配特性展开研究。本文主要研究内容如下:（1）通过内阻特性实验和开路电压温度系数测试,确定了电池5C大倍率放电时的生热规律,以此为基础,建立了电池单体三维热模型,并通过电池温升特性实验验证了其合理性。实验结果表明,电池5C放电结束时,电池的表面温度已达360 K（87℃）,亟需设计有效的电池热管理方案。（2）针对电池在5C放电的工况,探究了TCS在不同冷却水质量流率m_f和TCS结构参数下的性能表现,同时关注TCS重量m_TCS的变化。结果表明:当m_f为6×10^-4 kg/s时,TCS的性能即可满足电池热管理的要求;TCS内径的增加可有效减小m_TCS冷却水...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-11992-2017世界能源历年消费量情况（百万吨油当量）

第一章绪论第一章绪论能源汽车的发展类文明的快速发展，与世界能源的消耗有着紧密联系，根据英国石油公司7月发布的《世界能源统计年鉴》（2018版）数据[1]，如图1-1所示，危机带来的影响外，世界能源消耗在逐年增长。大量的一次能源消耗，给能、减排和环保问题不容小觑。

图1-3各类电池的体积能量密度对比能量的关系

统燃油车来说，其核心技术主要是关注发动机、变速箱、底盘汽车的好坏则是看电机、电控、电池这三个方面的水平。电机，电控反映了电动车的能耗水平，而电池则很大程度上决定了动汽车续航里程的突破，需要依赖于动力电池技术的发展。电电化学反应、将化学能转化为电能的装置。在可充电的电池中，离子电池....

图1-4平行通道冷板（a）和蛇形通道冷板（b）示意图

华南理工大学硕士学位论文果更佳，液体流动的压降也更低；而考虑到加工成本等因素，Rao认为5条微细通道的液冷板是最佳选择。S.Panchal等人[58]在冷板中设计了蛇形的液冷通道，其结构如图1-4（b）所示，他们分别在278K、288K、298K不同的环境温....

图1-5平行通带有倾斜翅片结构的冷板示意图

图1-5平行通带有倾斜翅片结构的冷板示意图[59]Figure1-5Structuredimensionsofliquidcoldplatewithobliquefins(a)(b)图1-6冷却带(a)及其内部微细通道(b)方案示意图[60]Figu....

本文编号：4017931