Для эффективного контроля риска теплового выхода из-под контроля при высокоскоростной зарядке батареи в данной работе в качестве объекта исследования выбрана литий-ионная батарея с квадратным корпусом емкостью 99 А·ч, разработана жидкостная охлаждающая пластина с профилированным спиральным каналом. Экспериментально измерены внутреннее сопротивление и коэффициент энтропии батареи, на основе теории теплообразования Бернарди построена модель объемного теплового источника батареи. С помощью ортогонального эксперимента изучено влияние трех ключевых параметров конструкции: коэффициента длины, угла спирали и коэффициента ширины на целевую функцию, определена оптимальная комбинация параметров для комплексных характеристик (коэффициент длины 0,75, угол спирали 160°, коэффициент ширины 0,85). Произведено сравнение теплоотдачи спирального канала с традиционными параллельными, волнообразными и каналами типа клапана Теслы. Результаты показали, что спиральный канал благодаря своей уникальной внутренней и внешней многовитковой структуре эффективно повысил эффективность поглощения тепла жидкостью, при этом максимальная температура и средняя температура поверхности были оптимальными, что позволило контролировать максимальную температуру батареи на уровне 312,65 К. Наконец, анализ функции ожидания показал, что спиральный канал имеет наивысшее ожидание (0,086), что подтвердило превосходные комплексные теплоотводящие свойства жидкостной охлаждающей пластины со спиральным каналом.

охлаждение батареи; спиральный канал; пластинчатый теплообменник; CFD моделирование