基于微小通道波形扁管的圆柱电池液冷模组散热特性

针对圆柱动力电池的散热特点,建立一种基于微小通道波形扁管的液冷电池模组.采用电化学热模型对该模组的散热特性进行三维瞬态分析,通过改变波形扁管的通道数和接触角对液冷结构进行优化. 10通道的波形扁管散热优势明显,增大波形扁管的接触角可以提升液冷结构的散热效率并改善电池组温度分布均匀性.当电池模组在35°C环境下以1 C倍率放电时,即使质量流量低至4×10^(-3) kg/s,使用接触角大于40°的10通道波形扁管可将电池组表面最高温度控制在40°C以下,同时将温差控制在5°C以内.在优化工况下进行实验以验证该电池模组的换热性能.仿真结果与实验值基本一致,这验证了微小通道波形扁管的散热有效性;仿真结果可为圆柱动力电池的热管理提供参考.

微小通道薄壁扁管筋结构对波形冲压截面畸变的作用

为了优化微小通道波形扁管的截面筋结构及尺寸,采用有限元仿真研究了15种尺寸-样式模型下的冲压成形截面畸变规律,获得了抵抗截面畸变的最优结构样式。研究发现:随着纵筋高度增大,波峰横截面的平均截面畸变率先增大后减小;随着横筋宽度增大,波峰横截面和边缘孔纵截面的平均截面畸变率减小;当纵筋、横筋分别连通横截面时,截面畸变率最小。较之横筋,截面畸变率对纵筋的敏感度更高,纵筋个数N_(1)越小,越有利于降低截面畸变率;当N_(1)=0时,横筋个数N_(2)越大,越有利于降低畸变率;但当N_(1)≥1且数值固定时,N_(2)越小,越有利于降低畸变率。15种尺寸-样式模型中,模型IV-1(h=0,N_(1)=0,N_(2)=2,横筋宽度为0.6 mm)对应的截面畸变率最小。