Simulasi baterai lithium dengan pendingin cair terendam
Baterai daya lithium ion telah banyak digunakan dalam sistem penyimpanan energi kendaraan listrik karena kepadatan energinya yang tinggi dan umur siklus yang panjang. Teknologi pendinginan baterai meliputi pendinginan udara, pendinginan cair, pendinginan material perubahan fasa, dan pendinginan pencelupan
Pendinginan pencelupan mengacu pada kontak langsung antara paket baterai dan cairan pendingin. Dengan membenamkan modul baterai ke dalam cairan, cairan dapat menyerap panas yang dihasilkan oleh baterai secara acuh tak acuh untuk mencapai efek pendinginan fisik. Metode pendinginan memiliki keunggulan sebagai berikut: kinerja perpindahan panas yang tinggi dan keseragaman suhu, masa pakai baterai yang lebih lama, perlindungan pelarian termal, dan pengisian cepat.
Persiapan dan pemodelan geometris:
Perawatan geometris dilakukan di spaceclaim untuk membagi domain fluida dan sel baterai. Baterai direndam dalam cairan isolasi, dan elektroda bersentuhan langsung dengan udara untuk pendinginan udara. Cairan isolasi mengalir dari bagian bawah baterai ke bagian atas baterai, dan posisi diafragma dari domain fluida membuat pertukaran panas baterai secara merata untuk kinerja pendinginan yang lebih baik. Penyederhanaan model geometris lengkap dan model diskrit di gme3d.
Setelah model didiskritisasi, model tersebut dimodelkan dalam gt-suite, yang mencakup dua domain fluida (pendinginan udara elektroda dan pendinginan cairan tepi baterai). Perpindahan panas aliran dan konveksi dapat secara sederhana disamakan dengan menyelesaikan ekuivalensi diafragma bagian aliran dalam domain fluida.
Di bawah kondisi pengosongan 3C, distribusi suhu di dalam baterai pada akhir pengosongan pada laju aliran cairan pendingin yang berbeda:
Di bawah kondisi pengosongan yang sama, pengaruh aliran cairan pendingin pada suhu baterai ditunjukkan pada gambar di atas. Di bawah aliran yang berbeda, terlihat bahwa suhu tertinggi terjadi di kanan atas baterai.
Model simulasi transien pendinginan baterai terendam 1D digunakan untuk analisis DOE. Ini terutama mencerminkan efisiensi pemodelan dan perhitungan simulasi analisis simulasi satu dimensi pada tahap awal proyek konsep, yang secara efektif dapat mengurangi waktu pemodelan dan simulasi dengan akurasi yang konsisten dengan simulasi tiga dimensi.
