共流型和逆流型圆柱形锂离子电池组液基冷却系统分析

作     者：S.M.HASSANI S.H.MAZLOUMI M.KHOSHVAGHT-ALIABADI S.M.HASSANI;S.H.MAZLOUMI;M.KHOSHVAGHT-ALIABADI

作者机构：Department of Chemical EngineeringFaculty of EngineeringFerdowsi University of MashhadIran Department of Chemical EngineeringShahrood BranchIslamic Azad UniversityShahroodIran School of Mechanical EngineeringKorea University145 Anam-roSeongbuk-guSeoul 02841Korea 

出 版 物：《Journal of Central South University》 (中南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2023年第30卷第11期

页      面：3617-3629页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：Project(57991-7/10/1400)supported by the Research Deputy of Ferdowsi University of Mashhad Iran。 

主　　题：圆柱电池 液冷系统 不均匀的渠道 温度均匀性 性能指标 

摘      要：随着电动汽车对锂离子电池组比能量密度要求的提高,解决电池在恶劣工况下的热稳定性问题在电池组的安全设计中变得越来越重要。这对于缓解里程焦虑和确保电动汽车的整体安全尤为重要。液体冷却系统是锂离子电池热管理的常用方法。本文采用三维计算流体动力学模拟分析了圆柱电池组矩形通道水冷系统的性能。采用有限体积法,用实验数据验证了计算结果。首先,研究了通道的收敛和发散对所考虑的冷却系统热特性和水力特性的影响。然后,研究了冷却剂的共流型和逆流型策略。结果表明,与传统设计相比,通道的收敛使系统的努塞尔数提高了约21%。而沟道分流时,水力性能较好。散流冷却系统的摩擦损失减小约70%。研究还发现,流动模式对控制电池组的温度均匀性是相当有效的。通道的逆流模式提供了较低的温度,并且在发散通道的情况下,与共流模式的最大偏差约为5.2 K。