电池排布对锂电池组相变热管理性能的影响

• 作者: 张晓光 潘晓楠 李金铭 刘丽 何燕
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 相变材料 单体电池间隙 数值模拟 热管理
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 储能系统与工程|Energy Storage System and Engineering
• 页码范围: 127-135
• 页数: 9页
• 分类号: TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0367

摘要

为了探究电池单体排布对锂电池组热管理性能的影响,采用COMSOL Multiphysics软件建立相变冷却耦合空气冷却锂电池组散热模型,模拟不同单体电池间距以及相变材料用量下电池组温度场变化情况.研究发现,当单体电池均匀排布时,随着电池间距的增大,相变冷却系统内温差先降低后升高,在10 mm时温度均匀性最优.维持相变材料用量不变,优化电池单体排布,有序减小电池组中心到外缘的电池间距,发现电池组内最高温升和最大温差均低于均匀排布时的值,热管理性能提升,且外界空气冷却的对流换热系数越大提升效果越明显.在优化排布的基础上减小相变材料用量,模拟发现,优化排布下相变材料用量减少12％后电池组内最高温升基本不变,但最大温差下降了34％.结果表明,优化单体电池间距在提升电池组热管理性能的同时实现了减少相变材料用量的目标.优化后的电池组结构可为相变冷却策略下的电池热管理系统提供有效参考.