摘要
冷媒の相変化がリチウムイオン電池の温度制御に及ぼす影響規則を研究するため、直冷システムの放熱方案を策定し、電気-熱連成モデルを構築して電池発熱をシミュレーションし、Leeモデルを用いて冷媒の相変化過程をシミュレーションした。さらに実験によりモデルの信頼性を検証し、誤差は3％以内であった。異なる作動条件下で直冷システムの数値シミュレーションを行い、ハーモニカ型冷却板の異なる境界条件や並列型および蛇行型冷却板の流路構造が直冷システムの温度制御性能に及ぼす影響を分析した。結果は、2Cレートの条件下で直冷システムの最高温度と温度差がそれぞれ液冷システムより7.12％と58.86％低下したことを示した。蒸発温度が10 ℃から20 ℃に上昇したとき、直冷板内部の圧力差は45.74 Paから39.48 Paに低下し、低い蒸発温度が冷媒の相変化を促進できる。入口付近の液相分率の上昇は電池モジュールの最高温度低減に有利だが、電池モジュールの温度差増大と液相冷媒の過剰を招く。流路と電池底部の有効接触面積の増加は電池の放熱に役立ち、流路長の延長は冷媒の十分な相変化に有利である。
关键词
電池熱管理;直冷システム;相変化;流路