નવા ઉર્જા વાહનોના વેચાણ અને માલિકીમાં વધારો થવા સાથે, નવા ઉર્જા વાહનોના આગના અકસ્માતો પણ સમયાંતરે બને છે. થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમની ડિઝાઇન એ નવા ઉર્જા વાહનોના વિકાસને પ્રતિબંધિત કરતી એક અવરોધ સમસ્યા છે. નવા ઉર્જા વાહનોની સલામતી સુધારવા માટે સ્થિર અને કાર્યક્ષમ થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ મોડેલિંગ એ લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટનો આધાર છે. તેમાંથી, હીટ ટ્રાન્સફર લાક્ષણિક મોડેલિંગ અને હીટ જનરેશન લાક્ષણિક મોડેલિંગ એ લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ મોડેલિંગના બે મહત્વપૂર્ણ પાસાં છે. બેટરીના હીટ ટ્રાન્સફર લાક્ષણિકતાઓના મોડેલિંગ પરના હાલના અભ્યાસોમાં, લિથિયમ-આયન બેટરીમાં એનિસોટ્રોપિક થર્મલ વાહકતા હોવાનું માનવામાં આવે છે. તેથી, લિથિયમ-આયન બેટરી માટે કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સની ડિઝાઇન માટે લિથિયમ-આયન બેટરીના ગરમીના વિસર્જન અને થર્મલ વાહકતા પર વિવિધ ગરમી ટ્રાન્સફર સ્થિતિઓ અને ગરમી ટ્રાન્સફર સપાટીઓના પ્રભાવનો અભ્યાસ કરવો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
50 A·h લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી સેલનો ઉપયોગ સંશોધન ઑબ્જેક્ટ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, અને તેની ગરમી સ્થાનાંતરણ વર્તણૂક લાક્ષણિકતાઓનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને એક નવો થર્મલ મેનેજમેન્ટ ડિઝાઇન વિચાર પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો. સેલનો આકાર આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યો છે, અને ચોક્કસ કદ પરિમાણો કોષ્ટક 1 માં બતાવવામાં આવ્યા છે. લિ-આયન બેટરી માળખામાં સામાન્ય રીતે પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ, નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, સેપરેટર, પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ લીડ, નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ લીડ, સેન્ટર ટર્મિનલ, ઇન્સ્યુલેટિંગ મટિરિયલ, સેફ્ટી વાલ્વ, પોઝિટિવ તાપમાન ગુણાંક (PTC) (પીટીસી શીતક હીટર/પીટીસી એર હીટર) થર્મિસ્ટર અને બેટરી કેસ. એક વિભાજકને પોઝિટિવ અને નેગેટિવ પોલ ટુકડાઓ વચ્ચે સેન્ડવિચ કરવામાં આવે છે, અને બેટરી કોર વિન્ડિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અથવા પોલ ગ્રુપ લેમિનેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. બહુ-સ્તરીય કોષ રચનાને સમાન કદના કોષ સામગ્રીમાં સરળ બનાવો, અને આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે કોષના થર્મોફિઝિકલ પરિમાણો પર સમકક્ષ સારવાર કરો. બેટરી કોષ સામગ્રીને એનિસોટ્રોપિક થર્મલ વાહકતા લાક્ષણિકતાઓ સાથે ક્યુબોઇડ એકમ માનવામાં આવે છે, અને સ્ટેકીંગ દિશામાં લંબ થર્મલ વાહકતા (λz) સ્ટેકીંગ દિશાની સમાંતર થર્મલ વાહકતા (λ x, λy) કરતા નાની હોવાનું સેટ કરવામાં આવે છે.
(1) લિથિયમ-આયન બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સ્કીમની ગરમીનું વિસર્જન ક્ષમતા ચાર પરિમાણોથી પ્રભાવિત થશે: ગરમીના વિસર્જન સપાટીને લંબરૂપ થર્મલ વાહકતા, ગરમીના સ્ત્રોતના કેન્દ્ર અને ગરમીના વિસર્જન સપાટી વચ્ચેનું અંતર, ગરમીના વિસર્જન સપાટીનું કદ. થર્મલ મેનેજમેન્ટ સ્કીમ, અને ગરમીના વિસર્જન સપાટી અને આસપાસના વાતાવરણ વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત.
(2) લિથિયમ-આયન બેટરીના થર્મલ મેનેજમેન્ટ ડિઝાઇન માટે ગરમીના વિસર્જનની સપાટી પસંદ કરતી વખતે, પસંદ કરેલ સંશોધન ઑબ્જેક્ટની બાજુની ગરમી ટ્રાન્સફર યોજના નીચેની સપાટીની ગરમી ટ્રાન્સફર યોજના કરતાં વધુ સારી હોય છે, પરંતુ વિવિધ કદની ચોરસ બેટરી માટે, શ્રેષ્ઠ ઠંડક સ્થાન નક્કી કરવા માટે વિવિધ ગરમીના વિસર્જન સપાટીઓની ગરમીના વિસર્જન ક્ષમતાની ગણતરી કરવી જરૂરી છે.
(૩) આ સૂત્રનો ઉપયોગ ગરમીના વિસર્જન ક્ષમતાની ગણતરી અને મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે, અને આંકડાકીય સિમ્યુલેશનનો ઉપયોગ પરિણામો સંપૂર્ણપણે સુસંગત છે તે ચકાસવા માટે થાય છે, જે દર્શાવે છે કે ગણતરી પદ્ધતિ અસરકારક છે અને ચોરસ કોષોના થર્મલ મેનેજમેન્ટ ડિઝાઇન કરતી વખતે તેનો સંદર્ભ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.બીટીએમએસ)
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-27-2023