Với sự gia tăng doanh số bán và quyền sở hữu các phương tiện sử dụng năng lượng mới, tai nạn cháy nổ của phương tiện sử dụng năng lượng mới thỉnh thoảng cũng xảy ra.Việc thiết kế hệ thống quản lý nhiệt là một vấn đề cản trở sự phát triển của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.Thiết kế một hệ thống quản lý nhiệt ổn định và hiệu quả có ý nghĩa rất lớn trong việc cải thiện sự an toàn của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.
Mô hình nhiệt pin Li-ion là cơ sở của quản lý nhiệt pin Li-ion.Trong số đó, mô hình hóa đặc tính truyền nhiệt và mô hình hóa đặc tính sinh nhiệt là hai khía cạnh quan trọng của mô hình nhiệt pin lithium-ion.Trong các nghiên cứu hiện có về mô hình hóa đặc tính truyền nhiệt của pin, pin lithium-ion được coi là có tính dẫn nhiệt dị hướng.Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của các vị trí truyền nhiệt và bề mặt truyền nhiệt khác nhau đến khả năng tản nhiệt và độ dẫn nhiệt của pin lithium-ion là rất quan trọng để thiết kế hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả và đáng tin cậy cho pin lithium-ion.
Pin lithium iron phosphate 50 A·h được sử dụng làm đối tượng nghiên cứu và các đặc tính hoạt động truyền nhiệt của nó được phân tích chi tiết và một ý tưởng thiết kế quản lý nhiệt mới đã được đề xuất.Hình dạng của tế bào được thể hiện trong Hình 1 và các thông số kích thước cụ thể được thể hiện trong Bảng 1. Cấu trúc của pin Li-ion thường bao gồm điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân, dải phân cách, dây dẫn điện cực dương, dây dẫn điện cực âm, thiết bị đầu cuối trung tâm, vật liệu cách điện, van an toàn, hệ số nhiệt độ dương (PTC)(Máy làm mát nước làm mát PTC/Máy sưởi không khí PTC) nhiệt điện trở và vỏ pin.Một dải phân cách được kẹp giữa các mảnh cực dương và cực âm, và lõi pin được hình thành bằng cách cuộn dây hoặc nhóm cực được hình thành bằng cách cán mỏng.Đơn giản hóa cấu trúc tế bào nhiều lớp thành vật liệu tế bào có cùng kích thước và thực hiện xử lý tương đương về các thông số vật lý nhiệt của tế bào, như trên Hình 2. Vật liệu tế bào pin được giả định là một đơn vị hình khối có đặc tính dẫn nhiệt dị hướng , và độ dẫn nhiệt (λz) vuông góc với hướng xếp chồng được đặt nhỏ hơn độ dẫn nhiệt (λ x, λy ) song song với hướng xếp chồng.
(1) Khả năng tản nhiệt của sơ đồ quản lý nhiệt pin lithium-ion sẽ bị ảnh hưởng bởi bốn thông số: độ dẫn nhiệt vuông góc với bề mặt tản nhiệt, khoảng cách đường đi giữa tâm nguồn nhiệt và bề mặt tản nhiệt, kích thước bề mặt tản nhiệt của sơ đồ quản lý nhiệt và chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt tản nhiệt và môi trường xung quanh.
(2) Khi chọn bề mặt tản nhiệt cho thiết kế quản lý nhiệt của pin lithium-ion, sơ đồ truyền nhiệt bên của đối tượng nghiên cứu được chọn tốt hơn sơ đồ truyền nhiệt bề mặt đáy, nhưng đối với pin vuông có kích thước khác nhau thì cần thiết tính toán khả năng tản nhiệt của các bề mặt tản nhiệt khác nhau nhằm xác định vị trí làm mát tốt nhất.
(3) Công thức được sử dụng để tính toán và đánh giá khả năng tản nhiệt và mô phỏng số được sử dụng để xác minh rằng kết quả hoàn toàn phù hợp, cho thấy phương pháp tính toán là hiệu quả và có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo khi thiết kế quản lý nhiệt của các ô vuông.（BTMS)
Thời gian đăng: 27-04-2023
