Kini nga artikulo nagsuhid sa mga pagpugong sa Power baterya Pagpabugnaw pinaagi sa eksperimento ug numero sa mga pagtuon, Pag-focus sa temperatura ug tulin nga pag-apod-apod sa sulod sa Micranthennel Cold Plate sa Square Lithium-ion Battery Cells. Gi-imbestiga sa pagtuki ang pagpabugnaw sa pasundayag sa 1C ug 2C nga pag-undang sa pagpahuway sa mga temperatura nga pagtrabaho sa 5 ° C, 15° C, ug 25 ° C, Gamit ang duha nga pag-setup sa eksperimento ug simulations.
Sa hunahuna lang
Aron masiguro ang kamalaumon nga pasundayag ug taas nga kinabuhi, Ang mga baterya sa lithium-ion nanginahanglan epektibo nga mga sistema sa pagdumala sa thermal (Bks). Kini nga pagtuon naghiusa sa mga eksperimento ug pag-computat sa mga simulation nga gigamit ang modelo sa K-Epsilon sa Ansys nga pag-imbestiga sa thermal performance sa MicroChannel Cold Plate. Lakip ang Panguna nga Kahibalo:
- Ang mga kalainan sa temperatura sa sulod sa microchannel mouswag sa mas taas nga C-rate.
- Mga rate sa pagdibuho (1C ug 2C) Pagpataas sa temperatura sa tanan nga mga lokasyon sa sensor sa nawong sa baterya.
- Ang mga Thermocouples duol sa mga electrodes nagtala sa mas taas nga temperatura kung itandi sa mga naa sa sentro sa cell sa baterya.
1. Pasiuna
Ang pagbalhin sa industriya sa awto padulong sa malungtaron nga mga awto sama sa mga salakyanan sa koryente (Mga EV), Hybrid Electric Vehicles (Hevs), Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV), ug mga sakyanan sa cell cell (FCVS) gipasiugda ang kahinungdanon sa mga baterya sa lithium-ion. Kini nga mga baterya naghari tungod sa ilang taas nga kusog ug gahum sa gahum, Long Cycle Kinabuhi, ug minimal nga pag-undang sa kaugalingon nga rate. Hinuon, Ang pagpadayon sa pasundayag sa baterya nanginahanglan mga aktibo nga lakang aron mapugngan ang pag-init, thermal runaway, ug pagkunhod sa kaepektibo.
Ang epektibo nga tag-iya sa thermal kritikal alang sa pagsiguro sa kaluwasan, pagkaepisyente, ug gipalapdan ang kinabuhi sa baterya. Pag-operate sa sulod sa standard nga temperatura nga adunay 20 ° C hangtod 40 ° C (ipakita sa -10 ° C ug 50 ° C) hinungdanon. Ang lainlaing mga teknik sa BTMS naglakip:
- Pagpabugnaw sa hangin: Gaan apan limitado sa ubos nga thermal conductivity.
- Likido nga cool: Labi ka episyente apan moabut uban ang mas taas nga pagkakomplikado, gibug-aton, ug gasto.
- Ang mga materyales sa pagbag-o sa Phase (PCMS): Mga Sistema sa Passive Paghalad sa Kayano ug Pagkunhod sa Timbang.
Kini nga pagtuon nagpunting sa likido nga nag-ayo gamit ang Micraitnel Cold Plate, Pagtandi sa mga datos sa eksperimento nga adunay mga simulations aron ansiyan ang pasundayag sa ilawom sa lainlaing mga rate sa pagpahawa ug temperatura.
2. Pag-eksperimento sa Pagtuon
2.1 Pag-set sa eksperimento
Ang sistema sa eksperimento naglangkob sa duha nga mga cold fold plate nga gibutang sa ibabaw ug sa ilawom nga mga ibabaw sa usa ka 20ah nga lifpo4 prismatic pouch cell. Sa kinatibuk-an 19 Ang Thermocouples gibantayan nga temperatura sa mga hinungdan nga lokasyon:
- 10 Thermocouples sa panguna nga nawong.
- 3 Thermocouples duol sa Anode, katod, ug sa Mid-Region.
- 2 Thermocouples sa mga electrodes.
- 4 Ang ThermocoUlles nga Pagsukod sa Pagsukod sa Inlet ug Outlet temperatura sa mga bugnaw nga mga palid.
2.2 Pamaagi sa eksperimento
Ang Pagtuon sa Pagsusi sa Pagbugnaw sa Pagbugnaw sa Tulo nga Coolante nga temperatura (5° C, 15° C, 25° C) ug duha nga rate sa paggawas (1C ug 2C). Gilakip ang proseso:
- Pre-pagpainit sa sistema aron mapalig-on ang target nga temperatura sulod sa duha ka oras.
- Paggamit sa Labview aron makontrol ug mag-monitor sa pag-charge ug pagpahawa sa mga parameter.
- Pagkolekta sa thermal data, lakip ang ibabaw sa ibabaw ug coolant temperatura.
3. KEHANE NGA PAHIMUANG
3.1 Kalinaw nga Henerasyon sa mga baterya sa lithium-ion
Ang kainit sa mga baterya sa lithium-ion naggikan:
- Mga reaksiyon sa Electrochemical: Ang kainit nga nahimo o nasuhop sa panahon sa pag-charge / pagpahawa.
- Joule pagpainit (Mga Pagkawala sa Ohi Ohimic): Ang pagsukol sa internal nakaamot kaayo sa pag-init sa produksiyon.
Ang rate sa henerasyon sa kainit nagdepende sa karon, pagsukol, ug ang mga pagbag-o sa entropy, modelo nga gigamit:
Q = I2R + IΔS⋅NFQ = I ^ 2R + I delta s cdot nf
asa Iro mao ang karon, Rr mao ang pagsukol, ΔS DELTA S mao ang pagbag-o sa entropy, nn mao ang pag-agos sa elektron, ug Ff Ang kanunay nga Faraday Constant (96,485 C / MOL).
3.2 Ang pagkaayo sa pag-ayo
- Disenyo sa Micruchannel: Nagkadaghan nga mga numero sa channel ug rate sa pag-agos nga mikunhod ang mga gradient sa temperatura apan nag-atubang sa pagkunhod sa pagbalik sa mas taas nga rate sa pag-agay.
- Dalan sa Pag-agay: Ang epekto sa pag-agos sa pag-agos sa pag-cool sa pag-ayo samtang nagkadaghan ang pag-agos.
- Kumulate nga mga parameter: Usa ka rate sa pag-agos sa 5 × 10-4 ^{-4} Ang balanse nga pagpabugnaw sa Kg / S.
4. Mga Simulasyon sa Pag-ubay
Gamit ang Reynolds-Average Navier-Stokes (Rand) paagi, Ang mga nagubot nga mga pag-agos sa mga microchanchanels gipahiangay. Duha ka Modelo sa Gubot, K-Epsilon ug K-Omega, gitandi:
- K-EPSILON: Lig-on alang sa kinatibuk-ang mga aplikasyon nga adunay yano nga mga kinahanglanon sa pag-computat.
- K-Omega SST: Tukma sa Duol nga mga Boundaries, pagbalhin sa hapsay tali sa lainlaing mga regimen sa pag-agos.
Ang mga simulations nga gibantayan sa eksperimento nga mga nakit-an, Gipasiugda ang kahinungdanon sa pag-optimize sa laraw sa channel ug coolant flow rate alang sa epektibo nga thermal management.
5. Mga Komparnis sa literatura
5.1 Mga estratehiya sa pagpabugnaw sa Micrantennel
- Jarrett ug Kim: Gi-optimize ang mga disenyo sa Channel sa Serpentine aron mabalanse ang pagkakapareho sa temperatura sa temperatura ug pagtulo sa presyur.
- Zhao et al.: Gipasundayag nga ang pagdugang sa mga kanal nga wala sa usa ka threshold nagtanyag mapasagad nga mga benepisyo.
- Jin et al.: Gipailaila ang mga nakit-an nga mga disenyo sa FIN aron mapaayo ang pagkaayo sa pagbalhin sa pag-ayo sa mga plate sa pagpabugnaw sa likido.
5.2 Pagpabugnaw sa hangin
Sayo et al. Gisusi ang daghang mga pack sa baterya gamit ang pagpabugnaw sa hangin, nakuha ang mga korelasyon tali sa Nusselt ug Reynolds Number aron matagna ang thermal performance ubos sa lainlaing mga kahimtang.
5.3 Internal nga pagpabugnaw
Mohammadian et al. Gisugyot nga internal nga pag-ayo gamit ang mga electrolyt sa likido, pagpakita sa hinungdanon nga pagkunhod sa mga gradient sa temperatura.
6. Panapos
Gipasiugda sa kini nga pagtuon ang kahinungdanon sa mga plate nga nagpabugnaw sa microchandnel sa pagdumala sa thermal nga pasundayag sa baterya. Ang mga resulta sa eksperimento ug numero nagpasiugda sa interplay tali sa disenyo sa channel, drowe rate, ug pag-apod-apod sa temperatura. Pinaagi sa pag-optimize sa kini nga mga hinungdan, Mga Batisya sa Gahum makab-ot ang pagpalambo sa kaluwasan, pagkaepisyente, ug taas nga kinabuhi, Pagsuporta sa Ilang Kritikal nga Papel sa mga Sasakyan nga Korte.
Panguna nga mga takeaway:
- Mas taas nga rate sa pag-agay nga pagkunhod sa temperatura nga sobra apan sa pagkunhod sa pagbalik.
- Ang disenyo sa channel labi nga nakaapekto sa pagkakapareho sa thermal.
- Ang mga simulation sa numero hinungdanon alang sa pagpino sa mga disenyo sa BTMS.
Pinaagi sa pagsulong sa mga teknolohiya sa pagpabugnaw, Gihimo namon ang agianan alang sa mas luwas ug labi ka episyente nga solusyon sa pagtipig sa enerhiya sa malungtarong transportasyon.



