储能锂电池模组温度场数值计算与散热系统优化设计

作     者：肖威 吴晓文 孙静玲 陈炜 XIAO Wei;WU Xiaowen;SUN Jingling;CHEN Wei

作者机构：湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第4期

页      面：1159-1166页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：锂电池 温度场计算 有限元方法 散热系统优化 

摘      要：储能电池热失控是引发储能电站事故的主要因素之一,储能电池的热管理对电池使用效率、寿命以及运行安全具有重要意义。本文设计了以60系列大圆柱电池单体为基本单元、额定电量为11.52 kWh的储能电池模组,基于有限元方法建立了电池模组热流耦合数值计算模型,分析电池模组内部风道空气流速以及电池组温度场分布规律,并开展储能电池模组原型充放电温升试验,验证数值计算结果的准确性。进一步优化储能电池模组的温度场分布,通过调整散热孔排布方式对电池模组进行了优化设计,提出一种侧面U形开孔结构,储能电池模组的温度一致性和电芯最大温度得到了显著改善。优化后,模组电芯最大温差降低2.6℃,温度标准偏差降低1.18,研究结论可为储能电池模组温升计算与散热设计提供参考。