Með aukinni sölu og eignarhaldi nýrra orkutækja verða einnig eldsvoðar í nýjum orkutækja af og til. Hönnun hitastjórnunarkerfa er flöskuhálsvandamál sem takmarkar þróun nýrra orkutækja. Hönnun stöðugs og skilvirks hitastjórnunarkerfis er af mikilli þýðingu til að bæta öryggi nýrra orkutækja.
Varmalíkön fyrir litíum-jón rafhlöður eru grundvöllur varmastjórnunar litíum-jón rafhlöðu. Meðal þeirra eru varmaflutningseinkenni og varmamyndunareinkenni tveir mikilvægir þættir í varmalíkönum fyrir litíum-jón rafhlöður. Í núverandi rannsóknum á líkanagerð varmaflutningseinkenna rafgeyma eru litíum-jón rafhlöður taldar hafa ósamhverfa varmaleiðni. Þess vegna er mjög mikilvægt að rannsaka áhrif mismunandi varmaflutningsstaða og varmaflutningsyfirborða á varmadreifingu og varmaleiðni litíum-jón rafhlöðu til að hanna skilvirk og áreiðanleg varmastjórnunarkerfi fyrir litíum-jón rafhlöður.
50 Ah·klst litíum járnfosfat rafhlöðuhlíf var notuð sem rannsóknarefni og eiginleikar varmaflutningshegðunar hennar voru greindir ítarlega og ný hugmynd að hönnun hitastýringar var lögð til. Lögun rafhlöðunnar er sýnd á mynd 1 og stærðarbreytur eru sýndar í töflu 1. Uppbygging litíum jón rafhlöðu inniheldur almennt jákvæða rafskaut, neikvæða rafskaut, rafvökva, aðskilju, jákvæða rafskautsleiðara, neikvæða rafskautsleiðara, miðjutengi, einangrunarefni, öryggisloka og jákvæðan hitastuðul (PTC) (PTC kælivökvahitari/PTC lofthitari) hitastillir og rafhlöðuhús. Skiljari er settur á milli jákvæðu og neikvæðu pólanna og rafhlöðukjarninn er myndaður með vafningu eða pólhópurinn er myndaður með lagskiptingu. Einfaldið marglaga frumubyggingu í frumuefni af sömu stærð og framkvæmið jafngilda meðferð á varmafræðilegum breytum rafhlöðunnar, eins og sýnt er á mynd 2. Gert er ráð fyrir að rafhlöðuefni sé teningslaga eining með anisótrópískum varmaleiðnieiginleikum og varmaleiðnin (λz) hornrétt á staflastefnuna er stillt minni en varmaleiðnin (λx, λy) samsíða staflastefnunni.
(1) Fjórir þættir hafa áhrif á varmadreifingargetu litíum-jón rafhlöðunnar: varmaleiðni hornrétt á varmadreifingaryfirborðið, fjarlægð milli miðju hitagjafans og varmadreifingaryfirborðsins, stærð varmadreifingaryfirborðs varmadreifingarkerfisins og hitamismunur á varmadreifingaryfirborðinu og umhverfinu.
(2) Þegar varmadreifingarflötur er valinn fyrir hönnun varmastýringar á litíum-jón rafhlöðum er hliðarvarmaflutningskerfið á völdum rannsóknarhluta betri en neðri varmaflutningskerfið, en fyrir ferkantaðar rafhlöður af mismunandi stærðum er nauðsynlegt að reikna út varmadreifingargetu mismunandi varmadreifingarflata til að ákvarða besta kælistaðinn.
(3) Formúlan er notuð til að reikna út og meta varmadreifingargetuna og töluleg hermun er notuð til að staðfesta að niðurstöðurnar séu fullkomlega samræmdar, sem gefur til kynna að reikniaðferðin sé skilvirk og hægt sé að nota hana sem viðmiðun við hönnun varmastjórnunar ferkantaðra frumna.BTMS)
Birtingartími: 27. apríl 2023
