Pour contrôler efficacement le risque de défaillance thermique des batteries lors d’une charge à haute vitesse, cet article étudie une batterie lithium-ion cubique de 99 A·h et conçoit une plaque de refroidissement liquide à canal hélicoïdal profilé. L’intérieur de la batterie, la résistance interne et le coefficient d'entropie ont été mesurés expérimentalement. Basé sur la théorie de génération de chaleur de Bernardi, un modèle de source thermique volumique de la batterie a été construit. Une expérience orthogonale a été utilisée pour étudier l’impact de trois paramètres clés de conception, à savoir le rapport de longueur, l’angle hélicoïdal et le rapport de largeur, sur la fonction objectif, et déterminer la meilleure combinaison de paramètres pour la performance globale (rapport de longueur 0,75, angle hélicoïdal 160°, rapport de largeur 0,85). Les performances de refroidissement du canal hélicoïdal ont été comparées à celles des canaux parallèles traditionnels, ondulés et ceux en forme de valve Tesla. Les résultats montrent que le canal hélicoïdal, avec sa structure interne et externe en multiples spires unique, augmente efficacement l’efficacité d’absorption thermique du fluide de refroidissement. Sa température maximale et sa température moyenne de surface sont optimales et permettent de contrôler la température maximale de la batterie à 312,65 K. Enfin, à travers l’analyse de la fonction d’espérance, le canal hélicoïdal obtient la valeur d’espérance la plus élevée (0,086), confirmant ainsi que la plaque de refroidissement liquide à canal hélicoïdal présente de meilleures performances globales de dissipation de chaleur.

refroidissement de batterie; canal hélicoïdal; échangeur de chaleur à plaques; simulation CFD