基于相变与液冷复合的动力电池高温散热性能研究

发布时间：2021-09-06 14:47

　　建立了复合相变材料和液体冷却结合的复合热管理系统,研究其在高温环境25℃～40℃下对电池组温度变化影响特性,并在电池表面添加导热翅片进一步强化传热性能,提高内部温度均匀性。结果表明,相比单一冷却方式,当环境温度从25℃升至40℃时,电池组温度可维持在37℃～43℃安全温度范围内;采用添加导热翅片,在相同的环境条件下电池组温度维持在33℃～38℃,纵向温差减少了75%～87.5%,温度均匀性较好。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

单电池生热模型实验测试

图1 单电池生热模型实验测试通过不同放电倍率下电池放电模拟与实验温升曲线最大误差范围为6.2%～9%,实验与模拟吻合程度较好,通过实验数据计算获得不同放电倍率下单体电池产热量如表3所示,根据电池实际运行过程中,高倍率放电多为2C放电,本文数值模拟设定均采用2C放电倍率下发热功率1.34 W,设定合理恒定数值简化计算的同时,近似模拟电池实际运行过程中的产热情况。

为改善电池组在大功率放电和恶劣环境温度下运行状况,本研究将电池放置在基于膨胀石墨的复合相变材料中间,冷板位于电池组下方,为防止冷板液体泄漏造成电池短路,电池与冷板之间添加绝缘材料,电池结构为4P×4S,共16节18 650锂离子电池,为防止电池温度过高引发火灾,电池上部采用耐火材料,具体结构如图3(a)所示。由于电池组结构具有对称性,可研究其冷板液体流动方向四分之一结构,如图3(b)所示。2.5 计算模型及边界条件

【参考文献】：
期刊论文
[1]环境温度与对流换热系数对电池散热性能的影响研究[J]. 吴学红,马西锋,王于曹,王燕令.  低温与超导. 2019(06)

博士论文
[1]基于膨胀石墨基复合相变材料的动力电池热管理系统性能研究[D]. 凌子夜.华南理工大学 2016



本文编号：3387651