LiMnO_2优化三元锂离子方形电池的性能研究 被引量：1

1

作者 徐群 陈彪 +1 位作者 杨桃 栗欢欢 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第3期35-42,共8页

三元正极材料(NMC=Ni,Mn,Co)与LiMnO_2混合优化后,制备了额定容量为17. 1 A·h的方形三元锂离子电池,并对其进行了标准充放电、倍率、高低温、不同工况及老化测试。结果表明:该电池充放电平台比未经LiMnO_2优化的电池高0. 11 V,表... 三元正极材料(NMC=Ni,Mn,Co)与LiMnO_2混合优化后,制备了额定容量为17. 1 A·h的方形三元锂离子电池,并对其进行了标准充放电、倍率、高低温、不同工况及老化测试。结果表明:该电池充放电平台比未经LiMnO_2优化的电池高0. 11 V,表现出优异的大倍率和高低温性能,在GB/T31484及新欧洲应力测试工况(DST)下均有良好的使用性及动态特性,并且在老化试验中展现出长的循环寿命和良好的放电平台保持特性; 1/3C倍率放电中压为3. 76 V,明显高于纯相NMC材料(3. 65 V); 0. 9 C及1. 8 C倍率下的放电容量分别为0. 3C倍率下放电容量的99. 3%及98%;在40℃及-20℃下的放电容量分别为25℃下的89. 7%及101. 0%; 1 C倍率下经过500次循环放电容量保持率高于92%。 展开更多

关键词 锂离子电池 三元正极材料 锰酸锂 方形电池

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烧结式镉镍方形电池的改进 被引量：2

2

作者 张士杰 《电池》 CAS CSCD 1993年第5期217-218,221,共3页

本文介绍了烧结式镉镍方形电池在设计、制造工艺和极带骨架方面的改进,以及改进后的电池性能水平。

关键词 烧结式 镉镍方形电池 技术改进

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冲击质量对方形锂离子电池在冲击载荷下动态力学响应和失效模式的影响

3

作者 王涛 孟康培 +3 位作者 刘跃专 袁泉 黄浩 陈晓平 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期47-62,共16页

电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故,动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用,导致电池不同程度的损伤,而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景,开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研... 电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故,动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用,导致电池不同程度的损伤,而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景,开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研究。首先,开展了准静态压缩试验,采用6种不同的进给速度对锂离子电池进行了挤压测试。试验结果显示,随着进给速度的递增,锂离子电池达到硬短路失效所需的峰值载荷持续减小。这表明,准静态条件下,锂离子电池的短路失效载荷主要由挤压速度决定。然后,开展了落锤冲击试验,通过调控冲头的质量和冲击速度,系统模拟了锂离子电池可能遭遇的多种冲击工况。研究结果表明,冲击质量和冲击速度是决定锂离子电池动态失效行为的关键因素。在冲击能量恒定的条件下,相较于高速、小质量的冲击条件,低速、大质量的冲头冲击对电芯内部造成的损伤更明显;当冲头质量不变时,提高冲击速度则会提前触发锂离子电池的内短路。 展开更多

关键词 方形锂离子电池 冲击质量 冲击速度 冲击能量 动态失效

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不同挤压载荷下方形锂离子电池的力学响应特性研究 被引量：2

4

作者 刘南南 张新春 +3 位作者 董思捷 汪玉林 尹啸笛 张涛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期797-803,共7页

为实现动力电池在机械载荷下安全防护设计的要求,对不同挤压载荷下方形锂离子电池的力学响应特性进行了研究。首先,对方形锂离子电池进行平面压缩和局部压痕试验,给出了电池的挤压力学响应和内部结构的失效机制;其次,建立方形锂离子电... 为实现动力电池在机械载荷下安全防护设计的要求,对不同挤压载荷下方形锂离子电池的力学响应特性进行了研究。首先,对方形锂离子电池进行平面压缩和局部压痕试验,给出了电池的挤压力学响应和内部结构的失效机制;其次,建立方形锂离子电池的有限元模型,研究了不同挤压载荷下电池的力-位移曲线,讨论了不同挤压形式对锂离子电池力学响应的影响。研究结果表明:有限元分析结果与试验结果基本吻合,平面压缩将导致电池内部出现拉伸引起的面内断裂模式,而局部压痕将导致剪切引起的层间断裂模式;锂离子电池在不同挤压载荷下的力学响应受压头尺寸的影响,随着压头尺寸的减小,电池承受的载荷和失效位移会有不同程度减小。 展开更多

关键词 方形锂离子电池 挤压载荷 力学响应 失效机理

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方形动力电池组多风道热管理研究

5

作者 白晓辉 高渊博 +1 位作者 张玉碧 刘存良 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期260-268,共9页

针对传统风冷式电池热管理系统的散热能力不足、电池组整体均温性较差的问题,提出了一种分层多风道风冷式冷却方法,采用挡风板将单风道系统分割为多风道系统,建立了多风道动力电池热管理系统。通过实验方法测量了钴酸锂电池的放电温升... 针对传统风冷式电池热管理系统的散热能力不足、电池组整体均温性较差的问题,提出了一种分层多风道风冷式冷却方法,采用挡风板将单风道系统分割为多风道系统,建立了多风道动力电池热管理系统。通过实验方法测量了钴酸锂电池的放电温升以及电阻与放电深度的关系,并针对多风道电池热管理模型进行了数值计算研究。结果表明,三风道U型热管理系统的散热效果优于其他热管理系统。当冷却空气流速为0.5 m/s时,三风道U型电池热管理系统的最高温度降低8.4 K,最大温差减小12.4 K,电池组均温性提高。当冷却空气流速为5 m/s时,三风道U型电池热管理系统的最高温度及温差均可以降低5.3 K。使电池组的最高温度和最大温差保持在合理范围内。 展开更多

关键词 方形动力电池 风冷 电池包 多风道热管理

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方形硬壳锂离子电池产热性能的实验量化分析 被引量：1

6

作者 叶文 盛雷 齐丽娜 《农业装备与车辆工程》 2024年第1期45-50,63,共7页

针对方形硬壳锂离子电池的产热行为表征问题,结合理论分析与实验研究提出了一种量化分析新方法——热补偿法。探讨了电池产热性能与荷电状态、工作电流、温度的曲线关系。发现电池的产热性能、温升幅度等均随工作电流的降低和温度的升... 针对方形硬壳锂离子电池的产热行为表征问题,结合理论分析与实验研究提出了一种量化分析新方法——热补偿法。探讨了电池产热性能与荷电状态、工作电流、温度的曲线关系。发现电池的产热性能、温升幅度等均随工作电流的降低和温度的升高而减弱,但放电效率却随之增大;电池生热率与工作电流、温度分别呈二次非线性关系。相比于采用传统Bernardi模型测算电池产热,“热补偿法”精度高达94%,且成本低、易操作,具备市场推广潜力。 展开更多

关键词 方形锂离子电池 热补偿法 产热性能 理论分析 实验量化分析

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磷酸铁锂方形单体电池受热火灾危险性 被引量：10

7

作者 卓萍 倪照鹏 +3 位作者 杨凯 阚强 高飞 王康康 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第2期280-283,共4页

为了掌握锂离子电池火灾的发生发展规律,制定防控措施和应急管理方案,采用加热片对某60 Ah磷酸铁锂方形单体电池表面加热,考察在无外加火源情况下电池的燃烧特性,记录温度、火焰、烟气等随时间的变化。加热片功率为200、500、750W。试... 为了掌握锂离子电池火灾的发生发展规律,制定防控措施和应急管理方案,采用加热片对某60 Ah磷酸铁锂方形单体电池表面加热,考察在无外加火源情况下电池的燃烧特性,记录温度、火焰、烟气等随时间的变化。加热片功率为200、500、750W。试验结果表明:加热功率达到一定程度后,磷酸铁锂方形电池可能出现爆燃和喷射火。加热功率越大,爆燃时间越短;电池的燃烧特性不受电池电压状态的影响,即使电压降为0 V,电池内部材料仍可能发生燃烧。建议加强方形电池应用场所的泄压措施,做好电池安全管理和预警;消防员扑救磷酸铁锂方形电池火灾时佩戴相应个人防护装备,针对火灾特点展开救援。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 方形电池 受热 火灾 爆燃

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VDA方形动力锂电池生热特性仿真分析与研究 被引量：6

8

作者 叶科伟 向科峰 李良超 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第4期514-517,581,共5页

研究动力锂电池的生热特性是解决纯电动汽车电池包散热问题的前提,运用ANSYS有限元仿真软件,对车载VDA(德国汽车工业联合会)高能量密度卷绕式方形电池单体进行生热温度场仿真分析,模拟了在不同放电倍率和环境温度条件下,电池温度场的变... 研究动力锂电池的生热特性是解决纯电动汽车电池包散热问题的前提,运用ANSYS有限元仿真软件,对车载VDA(德国汽车工业联合会)高能量密度卷绕式方形电池单体进行生热温度场仿真分析,模拟了在不同放电倍率和环境温度条件下,电池温度场的变化。结果表明,在自然对流换热条件下,随着环境温度增加,放电倍率增大,电池温升明显;电池的温差随着放电倍率的增加而增加,而随着环境温度的增加反而降低;电池内核温度最高,对比层叠式电芯热模型,卷绕式电芯的热量从几何中心向四周均匀分散。 展开更多

关键词 VDA方形电池 卷绕式 热分析 温度场

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基于相变材料的方形动力电池散热模拟研究 被引量：4

9

作者 吴伟雄 张国庆 +2 位作者 柯秀芳 司徒文甫 王子缘 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期360-363,共4页

首先对电池的产热方式进行了分析,然后根据相变问题求解焓法模型以及相关热传导理论,建立了基于相变材料的方形单体电池散热三维热模型。在此模型基础上结合方形电池表面的外形结构,分析了不同相变材料结合方式,不同相变材料用量以及不... 首先对电池的产热方式进行了分析,然后根据相变问题求解焓法模型以及相关热传导理论,建立了基于相变材料的方形单体电池散热三维热模型。在此模型基础上结合方形电池表面的外形结构,分析了不同相变材料结合方式,不同相变材料用量以及不同表面换热系数对电池工作温度的影响。研究表明:在电池四周包裹相变材料比只在两侧结合的方式具有更好的降温能力,但是两侧结合具有更小的温差;相变材料厚度3 mm或对流换热系数达到21 W/(m^2·K)时,可以使电池的工作温度始终低于50℃,但是继续增大数值取得的效果不明显。 展开更多

关键词 相变材料 方形动力电池 散热 热模型

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方形锂离子电池组热模型 被引量：10

10

作者 朱聪 吕江毅 +1 位作者 李兴虎 苏金伟 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期339-344,350,共7页

首先通过最小二乘法对方形锂离子电池组中单体电池的比热容、流道材料的导热系数和自然冷却条件下的综合换热系数进行了估计;然后根据热边界层理论确定了强制冷却条件下电池冷却流道表面局部综合换热系数的计算式;最后根据电池组的结构... 首先通过最小二乘法对方形锂离子电池组中单体电池的比热容、流道材料的导热系数和自然冷却条件下的综合换热系数进行了估计;然后根据热边界层理论确定了强制冷却条件下电池冷却流道表面局部综合换热系数的计算式;最后根据电池组的结构特点和冷却方式,建立了电池组的一维瞬态传热模型。该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时预测电池组中各单体电池的运行温度。在Arbin试验台架上测量了144V/8A.h方形锂离子电池组在不同运行工况下单体电池的温度分布,并与模型仿真结果进行了对比,结果表明模型仿真的最大误差不超过1℃,满足混合动力系统性能仿真和电池组管理策略优化的精度要求。 展开更多

关键词 方形锂离子电池组 热模型 参数估计 热边界层

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基于储热释放的方形锂电池内部热参数测试 被引量：2

11

作者 侯德鑫 多亦贤 叶树亮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期32-41,共10页

方形锂电池是卷芯和外壳组成的非均质结构,卷芯导热系数及其与外壳换热系数是影响散热的关键参数,目前缺乏直接测试方法。提出利用电池储热构造热源,通过冷却面温度变化触发非稳态传热,使用热成像记录外壳温度沿传热方向空间分布及其时... 方形锂电池是卷芯和外壳组成的非均质结构,卷芯导热系数及其与外壳换热系数是影响散热的关键参数,目前缺乏直接测试方法。提出利用电池储热构造热源,通过冷却面温度变化触发非稳态传热,使用热成像记录外壳温度沿传热方向空间分布及其时间演变,代入三维非稳态传热反演模型,同时计算卷芯面向、纵向导热系数,以及卷芯与外壳底部、最大面换热系数。搭建测试装置,对两种方形锂电池进行多次实验检验重复性,卷芯导热系数测试相对标准差在5%~10%之间,对3种非均质标准样品测试检验准确性,相对偏差小于5%。该方法提供一种适用于非均质样品传热特性实验评估的手段,修改样品模型后也可用于圆柱形锂电池等其他非均质样品。 展开更多

关键词 方形锂电池 热参数测试 储热释放 热成像 传热反演

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基于膜力因子法的方形锂离子电池冲击动力响应研究 被引量：3

12

作者 张新春 王俊瑜 +3 位作者 汪玉林 黄子轩 王凯 覃江毅 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第11期1203-1213,共11页

针对锂离子电池在冲击载荷下的大变形短路问题,首先建立了方形电池的简化模型,基于膜力因子法推导出电池在冲击载荷下的速度和位移运动方程.考虑到外壳厚度和芯材密度的因素,具体研究了方形锂离子电池的冲击动力响应特性.研究表明,通过... 针对锂离子电池在冲击载荷下的大变形短路问题,首先建立了方形电池的简化模型,基于膜力因子法推导出电池在冲击载荷下的速度和位移运动方程.考虑到外壳厚度和芯材密度的因素,具体研究了方形锂离子电池的冲击动力响应特性.研究表明,通过引入膜力因子法改进的运动方程能够反映电池在冲击载荷下的动态响应机制,预测高速冲击下方形电池的大挠度变形.锂离子电池下部外壳的变形随电池外壳厚度的增加而减小,而电池芯材密实区域随外壳厚度的增加而增加.电池下部外壳的变形和密实区域均随电池内芯密度增加而增大.该文所提出的冲击模型可为方形锂离子电池的动力学性能多功能一体化设计提供理论参考. 展开更多

关键词 方形锂离子电池 冲击响应 膜力因子法 运动方程

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大容量方形动力MH/Ni电池性能 被引量：3

13

作者 袁安保 徐乃欣 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期323-325,共3页

研究了35Ah/1 2V和40Ah/1 2V大容量方型动力MH/Ni电池的容量、电压、快速充放电、充电内压性能和阻抗特性。结果表明:研制的方型动力MH/Ni电池可以封口化成;电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达90%以上;充电内压较低,充... 研究了35Ah/1 2V和40Ah/1 2V大容量方型动力MH/Ni电池的容量、电压、快速充放电、充电内压性能和阻抗特性。结果表明:研制的方型动力MH/Ni电池可以封口化成;电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达90%以上;充电内压较低,充电效率较高。快速放电性能较好,如40Ah电池1C倍率放电容量为0 2C时的98%;快速充电性能好,40Ah电池在1C倍率快速充电的条件下,其0.2C倍率放电容量接近40Ah。 展开更多

关键词 方形动力MH/Ni电池 性能 内压 快速充电 快速放电

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30Ah/1.2V方形MH-Ni动力电池性能 被引量：1

14

作者 袁安保 徐乃欣 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期81-84,共4页

研究了30Ah/1.2V方型MH Ni动力电池的放电容量、放电电压、快速充电、高倍率放电、充电内压和高低温充放电等性能。实验结果表明,研制的方型MH Ni动力电池可以封口化成。电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达80%以上。高... 研究了30Ah/1.2V方型MH Ni动力电池的放电容量、放电电压、快速充电、高倍率放电、充电内压和高低温充放电等性能。实验结果表明,研制的方型MH Ni动力电池可以封口化成。电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达80%以上。高倍率放电性能较好,电池的1C、2C和3C倍率放电容量分别达到0.2C时的98%、96%和90%。充电内压低,可以1C快速充电,且充电效率较高。 展开更多

关键词 蓄电池 30Ah/1.2V方形MH-Ni动力电池 放电性能 充电性能 电动车电池

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“方形锂离子电池,相关材料及物理过程”获重大进展

15

作者 陈立泉 黄学杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第2期29-30,共2页

1 方形锂离子电池 开展了正负极电极片的研制;电池的设计;防爆片的设计和加工;电池盖的设计和加工;电池芯的加工制造以及电池的焊接。在此基础上,研制出34×48×8方形锂离子电池,主要性能与日本的同类电池相当:容量:850～950mAh... 1 方形锂离子电池 开展了正负极电极片的研制;电池的设计;防爆片的设计和加工;电池盖的设计和加工;电池芯的加工制造以及电池的焊接。在此基础上,研制出34×48×8方形锂离子电池,主要性能与日本的同类电池相当:容量:850～950mAh;循环寿命:500次;自放电(月):小于6％。 安全性达到要求,通过过充,过放,过热,钉扎等安全性试验检验。其它如高低温性能。 展开更多

关键词 方形锂离子电池 负极材料 正极材料 物理过程

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方形动力电池组热管理系统中纳米流体传热性能的研究

16

作者 陈宁 许晓勤 《福建农机》 2022年第4期19-22,30,共5页

将高导热系数纳米流体引入电动汽车和混合动力汽车动力电池组热管理系统。介绍了方形电池组的冷却结构,并建立了它的流动模型。通过相似变换,对非线性偏微分方程组进行简化,然后用打靶法进行数值求解。详细分析了3种纳米流体(CuO-EG、Al... 将高导热系数纳米流体引入电动汽车和混合动力汽车动力电池组热管理系统。介绍了方形电池组的冷却结构,并建立了它的流动模型。通过相似变换,对非线性偏微分方程组进行简化,然后用打靶法进行数值求解。详细分析了3种纳米流体(CuO-EG、Al_(2)O_(3)-EG、TiO_(2)-EG)的传热性能。结果表明,Al_(2)O_(3)-EG纳米流体是方形电池组的最佳冷却剂。 展开更多

关键词 方形动力电池组 纳米流体 热管理系统 传热性能

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方形硬壳锂离子动力电池的热物性参数 被引量：7

17

作者 崔喜风 张红亮 +3 位作者 龚阳 李劼 杨建红 李旺兴 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2747-2756,共10页

针对现有锂离子电池热物性参数获取手段的缺陷,以方形硬壳锂离子电池为对象,进行热物性参数研究。基于体积平均法计算,得到电池的等效密度2218 kg/m3,等效比热容1060 J/(kg?℃)。通过模拟稳态平板法测试导热系数的边界条件,计算得到50 ... 针对现有锂离子电池热物性参数获取手段的缺陷,以方形硬壳锂离子电池为对象,进行热物性参数研究。基于体积平均法计算,得到电池的等效密度2218 kg/m3,等效比热容1060 J/(kg?℃)。通过模拟稳态平板法测试导热系数的边界条件,计算得到50 A?h硬壳锂离子电池3个方向的等效导热系数分别为高度方向17.2 W/(m?℃),厚度方向5.3 W/(m?℃)和长度方向23.4 W/(m?℃)。将电池结构离散为独立的热阻单元,建立热阻的热网格模型,基于基尔霍夫节点电流法,建立电路对应的线性方程组,求解得到电池的等效热阻和等效导热系数,结果表明,热网格模型法获得的导热系数值与仿真法误差小于2%。 展开更多

关键词 方形硬壳锂离子电池 密度 比热容 导热系数 热阻

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碱性方形锌空电池的研制 被引量：5

18

作者 曹文云 朱刚 +1 位作者 刘军平 钱敦勇 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期310-311,共2页

介绍了碱性方形锌空电池的空气电极、锌电极的制作以及电池的组装工艺;阐述了在不同电流、温度、湿度条件下和电池贮存不同时间后电池的性能。

关键词 碱性方形锌空电池 空气电极 锌电极 电解液 性能指标

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钛酸锂方形软包锂电池冷却效果研究

19

作者 张林浩 石振刚 +2 位作者 杨军 陶鹏 李春海 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第11期1467-1470,共4页

为了研究不同相变材料对大容量锂电池的冷却效用,同时研究不同电池表面相变材料裹覆面积和不同级别放电倍率条件下电池模块的冷却速度,以相变温度各不相同的三种固态相变材料为研究对象,对锂电池进行包裹并对电池放电后的冷却过程进行... 为了研究不同相变材料对大容量锂电池的冷却效用,同时研究不同电池表面相变材料裹覆面积和不同级别放电倍率条件下电池模块的冷却速度,以相变温度各不相同的三种固态相变材料为研究对象,对锂电池进行包裹并对电池放电后的冷却过程进行定位。最后,采取相变材料与微通道铝扁管协同作用的方法来加快电池的冷却进程,实验结果表明通过该方法能够获取更好的冷却效果,具有较高的推广应用价值。 展开更多

关键词 方形锂电池 固态相变材料 冷却效果 放电 定位

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双层蛇形通道冷板动力电池热管理数值模拟

20

作者 张荃 张春化 张子叶 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期62-70,共9页

针对电动汽车高能量密度动力电池,为改善热管理以确保其安全性,对某型镍钴锰酸锂电池模组提出了一种底部布置的双层蛇形通道冷板;通过数值模拟确定了冷却液的最佳流动方案为方案一和通道的最佳宽度为10 mm,依次分析了冷却液质量流量、... 针对电动汽车高能量密度动力电池,为改善热管理以确保其安全性,对某型镍钴锰酸锂电池模组提出了一种底部布置的双层蛇形通道冷板;通过数值模拟确定了冷却液的最佳流动方案为方案一和通道的最佳宽度为10 mm,依次分析了冷却液质量流量、电池放电倍率和环境温度对电池模组最高温度、温差和冷却液压力损失的影响.结果表明:随着放电倍率和环境温度的增加,电池模组的最高温度和温差均会增加,增加冷却液的流量可以更好地控制电池的最高温度,但会导致压力损失的增加;放电倍率小于0.7 C时,不需要启动液冷系统. 展开更多

关键词 方形锂离子电池 蛇形通道 冷板 FLUENT

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