新型蜂巢式液冷动力电池模块传热特性研究

为了维持动力电池的性能、延长其使用寿命,应使电池模块工作过程中的温度和温差维持在适宜的范围之内。为此,提出一种新型蜂巢式液冷动力电池模块,该结构内部设有进/出口导流板且电池呈蜂巢式分布,冷却液体与电池呈360°间接接触,极大强化了换热效果。在单体电池热特性数值模拟与试验验证的基础上,通过计算流体力学平台建立新型蜂巢式液冷电池模块模型,研究了电池模块的热行为,分析了冷却液流量、冷却液温度对电池模块传热性能的影响。结果表明:(1)增加冷却液流量可显著降低电池模块最高温度,改善温度均匀性,当冷却液流量增加到1.5 L/min之后,电池模块最高温度及最大温差趋于稳定;(2)冷却液温度的降低可显著降低电池模块中最高温度,但在一定程度上恶化了模块中的温度均匀性;(3)冷却液流量和温度对电池模块的加热特性影响显著。因此,采用液冷方式是必要的。

锂离子动力电池新型液冷模块传热特性

为解决锂离子动力电池(简称电池)散热问题,开发了适用于圆柱状电池的新型蜂巢式液体冷却模块.基于ANSYS FLUENT平台建立其三维热模型,对电池模块散热结构进行传热特性仿真分析,并利用试验平台进行模型验证;在此基础上,提出增设导流板的液体散热改进结构,并定量分析了电池模块在不同冷却液温度、流速条件下的三维温度分布情况.仿真与试验结果表明所建电池模块三维热模型的正确性以及散热结构的合理性;冷却液温度及流速对电池模块的温度及其分布影响显著,应加以合理的控制.

18650型锂离子动力电池热特性研究

针对电动汽车用锂离子动力电池热特性,以3.2 Ah锂离子动力电池为研究对象,建立了锂离子动力电池的热模型。分别对锂离子单体电池在不同放电倍率、不同环境温度下的热特性进行了仿真和实验。结果表明,锂离子电池温升呈现非线性特征,在放电末期温升速率明显增大;锂离子电池的温升和温升速率随着放电倍率的增大而增大;仿真温度和实验温度变化趋势基本一致,说明所建立的数学模型能够较准确地描述锂离子单体电池放电过程热行为。进行锂离子单体电池热特性仿真和分析,可以为热管理系统设计提供依据。