Simulation de batterie au lithium avec refroidissement liquide immergé
La batterie au lithium-ion a été largement utilisée dans les systèmes de stockage d'énergie des véhicules électriques en raison de sa densité d'énergie élevée et de sa longue durée de vie. La technologie de refroidissement de la batterie comprend le refroidissement par air, le refroidissement par liquide, le refroidissement des matériaux à changement de phase et le refroidissement par immersion
Le refroidissement par immersion fait référence au contact direct entre la batterie et le liquide de refroidissement. En immergeant le module de batterie dans le liquide, le liquide peut absorber indifféremment la chaleur générée par le bloc de batterie pour obtenir l'effet de refroidissement physique. La méthode de refroidissement présente les avantages suivants : performances de transfert de chaleur élevées et uniformité de température, durée de vie prolongée de la batterie, protection contre l'emballement thermique et charge rapide.
Préparation géométrique et modélisation :
Le traitement géométrique est effectué dans spaceclaim pour diviser le domaine fluide et les cellules de la batterie. La batterie est immergée dans un fluide isolant et l'électrode est directement en contact avec l'air pour le refroidissement par air. Le fluide isolant s'écoule du bas de la batterie vers le haut de la batterie, et la position du diaphragme du domaine fluide rend l'échange de chaleur de la batterie uniforme pour de meilleures performances de refroidissement. Simplification complète du modèle géométrique et modèle discret dans gme3d.
Une fois le modèle discrétisé, il est modélisé dans gt-suite, qui comprend deux domaines fluides (refroidissement par air des électrodes et refroidissement par fluide de bord de batterie). Les transferts thermiques d'écoulement et de convection peuvent être simplement équivalents en complétant l'équivalence du diaphragme de passage d'écoulement dans le domaine fluide.
En condition de décharge 3C, la répartition de la température à l'intérieur de la batterie à la fin de la décharge à différents débits de liquide de refroidissement :
Dans les mêmes conditions de décharge, l'influence du débit de liquide de refroidissement sur la température de la batterie est illustrée dans la figure ci-dessus. Sous différents débits, on peut voir que la température la plus élevée se produit en haut à droite de la batterie.
Le modèle de simulation transitoire de refroidissement de batterie immergée 1D est utilisé pour l'analyse DOE. Il reflète principalement l'efficacité de la modélisation et du calcul de simulation de l'analyse de simulation unidimensionnelle au stade précoce du projet de concept, ce qui peut réduire efficacement le temps de modélisation et de simulation avec une précision compatible avec celle de la simulation tridimensionnelle.
