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汽车动力锂电池组翅片式散热性能仿真分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2016年第2期49卷 213-220页

作者：王世学张宁高明天津大学机械工程学院天津300072 天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

以计算流体动力学(CFD)为基础,应用商业软件ANSYS Fluent进行仿真分析,研究具有不同结构尺寸的翅片式电池热管理系统的冷却性能.首先,通过实验与模拟对比单体电池在不同放电倍率下放电时的温度变化,验证了仿真分析的可靠性.其次,以模块... 详细信息

以计算流体动力学(CFD)为基础,应用商业软件ANSYS Fluent进行仿真分析,研究具有不同结构尺寸的翅片式电池热管理系统的冷却性能.首先,通过实验与模拟对比单体电池在不同放电倍率下放电时的温度变化,验证了仿真分析的可靠性.其次,以模块的最高温度和最大温差作为温度控制的监控参数,模拟分析了不同结构尺寸翅片对电池组热性能的影响,发现加入翅片可以显著降低电池组的最高温度,改善温度场的均匀性,而翅片开缝可以扰动空气流场,同时减轻热管理系统质量,提高电池组热管理系统的综合性能.

关键词：锂离子电池薄片电池热管理系统翅片开缝翅片

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动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析

热科学与技术 2016年第1期15卷 40-45页

作者：王世学张宁高明天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角... 详细信息

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角与无倾角的不同温度控制效果,结果表明带有倾角的进出风方式有利于降低电池组最高温度。采用电池组壳体侧面开孔方式进行电池组热管理,可有效改善电池组放电过程的温度分布均匀性。

关键词：锂电池热管理电池组风冷薄片电池

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新能源汽车动力锂电池热管理系统散热性能的仿真分析

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新能源汽车动力锂电池热管理系统散热性能的仿真分析

作者：张宁天津大学

学位级别：硕士

随着经济社会的快速发展,能源危机与污染问题日趋严重,中国政府开始积极推动新能源汽车的发展,纯电动汽车备受瞩目。电池是为电动汽车提供动力的关键部分,因此影响着整车的性能,电池工作性能受温度的影响比较大,常常通过电池热管理系统... 详细信息

随着经济社会的快速发展,能源危机与污染问题日趋严重,中国政府开始积极推动新能源汽车的发展,纯电动汽车备受瞩目。电池是为电动汽车提供动力的关键部分,因此影响着整车的性能,电池工作性能受温度的影响比较大,常常通过电池热管理系统加以控制。电池冷却方式主要有液体冷却、气体冷却、相变冷却等,本文研究了采用气体冷却方式时电池组温度变化特性,并探讨了在电池组中加入翅片冷却电池组的效果。以电池组最高温度和最大温差作为为评价指标,通过热管理系统控制温度场的均匀性,应用Pro/E建立单体电池及电池组的三维模型,ANSYS Fluent模拟2C放电状态下电池组的温度分布,并通过实验验证了仿真分析的可靠性。分别采用恒定内阻法和通过实验测试所得内阻拟合多项式计算电池产热,研究了电池导热系数对电池组温度的影响,发现电池厚度方向的导热系数在0.48.2 W m-1K-1之间变化时,电池组温度场基本保持不变。在此基础上,首先本文探讨了不同形式的进出风口对电池组温度的影响。发现进出风口设置4°倾角时电池组的最高温度低于无倾角或进风口有倾角模型的最高温度。而在高温电池顶部壳体或侧面打孔,可有效改善电池组温度场的均匀性。其次研究了不同结构、尺寸的翅片对电池组热管理系统散热性能的强化效果。加入翅片后电池组最高温度及最大温差明显降低。本文通过改变电池组间隙中翅片的长度、厚度来寻找合适的翅片尺寸。研究发现铝翅片伸出长度从1.5cm增大到6cm过程中,电池组最高温度降低,继续增加翅片长度,电池组温度基本保持不变。翅片厚度为0.5mm时温度场均匀性较差,而厚度为1、2、3mm时最高温度差别较小。再次,研究了翅片通风及开缝尺寸对电池组强化散热的影响。翅片末端强制风冷时,通风长度3cm时散热性能较好。翅片开缝可以减轻热管理系统的质量,节约成本,同时开缝能够起到扰动流场的作用。翅片开缝与保留部分1/1时翅片开缝宽度减小,电池组最高温度降低,翅片宽度均等于10mm时,最高温度随开缝数量增加而降低。最后用实验测试的电池组温度结果验证了电池组仿真分析的可靠性,采用内阻拟合计算得到的电池热源编程,将自定义函数UDF加载到仿真计算过程中,仿真温度随时间的变化曲线与实验曲线基本一致,最大偏差小于5%,证实了模拟结果的正确性。

关键词：薄片电池锂离子电池空气冷却热管理系统翅片开缝翅片仿真分析

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蒙脱石在电池中的应用——锌锰固体簿片电池

浙江工学院学报 1993年第3期29卷 54-57页

作者：何卓立浙江工学院化学工程系

本文报道了利用天然矿物蒙脱石制成高离子电导率及低电子电导率的锌蒙脱石固体电解质,并由它组装成锌锰固体薄片电池,同时讨论了不同配比的阴极材料对电池性能的影响.电池外形尺寸为φ12×2.5mm,开路电压为1.75V,实际比能量可达34Wh·kg... 详细信息

本文报道了利用天然矿物蒙脱石制成高离子电导率及低电子电导率的锌蒙脱石固体电解质,并由它组装成锌锰固体薄片电池,同时讨论了不同配比的阴极材料对电池性能的影响.电池外形尺寸为φ12×2.5mm,开路电压为1.75V,实际比能量可达34Wh·kg^(-1).

关键词：蒙脱石薄片电池电池固体电解质

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动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析

动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析

高等教育学会工程热物理专业委员会第二十一届全国学术会议

作者：张宁王世学天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,本文建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,首先采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风... 详细信息

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,本文建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,首先采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角与无倾角的不同热管理效果,结果表明带有倾角的进出风方式有利于降低电池组最高温度。然后采用相变材料冷却电池组,比较风冷方式与相变冷却方式的温度场分布,结果表明采用相变冷

关键词：锂电池热管理电池组风冷相变冷却薄片电池

来源： cnki会议评论

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