电动汽车锂离子电池液体冷却机理研究

发布时间：2021-04-10 08:17

　　石油、煤等能源的日益减少和环境污染的加剧促进了电动汽车的发展,锂离子电池现今是电动汽车的优选动力电池。而锂离子电池在工作期间会产生大量的热,对其进行热管理已成为电池是否能广泛应用的瓶颈问题。本文针对锂离子电池,采用冷板液冷的散热方式,用Fluent 15.0对冷板的冷却性能进行了分析,并且分析了锂离子电池单体和电池组在多种工况下的温度分布以及温升情况。本文的主要工作内容如下:对锂离子电池的结构组成、化学反应原理以及产热机理进行了讨论,为后续的数学建模和仿真计算提供了理论基础。依据传热学基础和电池的传热机理,建立锂离子电池的热效应模型,针对软包装电池,计算了仿真所需的热物性参数,利用Bernardi生热理论建立了锂离子电池的生热速率模型,计算了锂离子电池中心区域的生热速率。开展散热结构设计,提出了一种U型冷板模型,并建立了电池和冷板的散热模型,对冷板的冷却性能以及电池的温度特性进行了数值计算。分析了冷板数目、冷板长度、冷却液流动方向、入口质量流量、放电倍率对电池温度分布的影响。结果表明,4-1号冷板的冷却效果最好,而且冷板长度为57mm时电池的温升最小。通过对八种液体流动方向进行分析,得... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三种锂离子电池的结构图

图1.2串行风冷和并行风冷的原理图

而且，不管是正极还是负极，除了有相应的材料用来进行化学反应，还有集流体的存在。图2.1 锂离子电池的内部结构2.1.2 锂离子电池的化学反应原理锂离子电池的正极是嵌锂的化合物，负极一般是碳素材料，其中只有锂离子，没有锂金属的存在，在充放电过程中只有锂离子在电池的正负极材料嵌入和脱嵌，这也就是锂离子电池的由来。图 2.2 中的左图是锂离子电池充电时的原理图，从图中可以看出锂离子电池在充电过程中，正极会有 Li+生成，Li+从正极经过电解液、隔膜、电解液向负极迁移，而带有负载的外电路上也有电子正从正极流向负极，锂离子电池的负极是呈层状的碳素材料

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]纯电动汽车电池箱热特性研究及热管理系统开发[D]. 沈帅.吉林大学 2013



本文编号：3129298