대용량 리튬 이온 배터리 온도 제어에 대한 냉매 상변화 영향

Chen Qinghua ,  

Wu Ruilong ,  

Ji Jiadong ,  

Shu Fan ,  

摘要

냉매 상변화가 리튬이온 배터리 온도 제어에 미치는 영향 규칙을 연구하기 위해 직냉 시스템의 열 방출 방안을 수립하고, 전기-열 결합 모델을 구축하여 배터리 발열을 시뮬레이션하였으며, Lee 모델을 사용하여 냉매 상변화 과정을 시뮬레이션하였다. 또한 실험을 통해 모델의 신뢰성을 검증하였으며 오차는 3% 이내였다. 다양한 작업 조건에서 직냉 시스템에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였고, 하모니카형 냉각 판의 다양한 경계 조건 및 병렬형과 뱀형 냉각 판의 유로 구조가 직냉 시스템의 온도 제어 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 결과는 2 C 배율 조건에서 직냉 시스템의 최고 온도 및 온도 차이가 각각 액체 냉각 시스템보다 7.12% 및 58.86% 감소했음을 보여준다. 증발 온도가 10 ℃에서 20 ℃로 상승할 때, 직냉 판 내부 압력 차는 45.74 Pa에서 39.48 Pa로 감소했으며, 낮은 증발 온도가 냉매 상변화를 촉진할 수 있다. 입구 부위 액상 분율 증가가 배터리 모듈의 최고 온도 감소에 유리하지만, 배터리 모듈 온도 차 증가와 액상 냉매 과잉을 초래할 수 있다. 유로와 배터리 바닥부의 유효 접촉 면적 증가가 배터리의 열 방출에 도움이 되며, 유로 길이 증가가 냉매의 완전한 상변화에 유리하다.

关键词

배터리 열 관리;직냉 시스템;상변화;유로

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