基于往复式风冷锂电池模块的设计及温度场分析

为了提高锂电池模块强制风冷的散热效果和温度均匀性,本文设计了一种含折流板的串行风冷结构,采用往复式风冷对该电池模块结构进行散热。利用Fluent软件对电池模块的温度场和空气流场进行了模拟仿真,讨论了折流板间距和风冷方向改变次数对电池模块的散热效果和温度均匀性的影响。结果表明:电池模块中的折流板的扰流作用使空气流体环绕电池呈"蛇形"流动,由层流转变为错流;折流板间距72 mm的电池模块散热效果最好,其散热效率的提高随着风速的增大而增大;随着空气流体往复循环的次数增大,电池模块的温度均匀性提高,风速5m·s-1时,折流板的扰流作用能进一步提高强制风冷散热的均匀性。     

圆柱形动力锂电池传热分析及升温特性

动力锂电池的产热功率、物性参数和散热效率对电池的工作性能及安全性具有重要影响。本文分析了26650型磷酸铁锂电池的产热功率和电芯的等效密度、比热容、导热系数等物性参数;采用流体力学软件Fluent模拟电池内部的温度场。结果表明:电芯的轴向导热系数远大于径向(λ轴向=26.96 W·m2·K-1,λ径向=0.98 W·m2·K-1);在空气自然对流下,数值模拟预测电池表面温度值与实验测试结果基本吻合;电池的Tmax随hside或hbottom的增大而减小,增大hside更能提高电池的散热效果。     

磷酸铁锂和三元锂电池热功率参数的变化特性

基于HPPC脉冲放电，测试了磷酸铁锂和三元锂电池的欧姆内阻、极化内阻和熵热系数等热功率参数，分析了这两种电池热功率参数随工作温度和放电深度(DOD)的变化规律；同时采用恒流放电模式比较了这两种电池不同温度下的容量。结果表明：随环境温度的降低，两种电池的欧姆内阻和极化内阻增大，放电容量减小；随DOD增加，欧姆内阻基本保持不变，极化内阻呈“U”字形变化；DOD<90%,熵热系数略大于零，DOD=90%～100%,熵热系数为负值，其绝对值急剧增大；同种状态下，磷酸铁锂的欧姆内阻、极化内阻和熵热系数大于三元锂电池。