圆柱形锂离子电池及模组风冷温度场数值模拟

作者：郭莹莹; 周龙^*; 张素梅; 温小萍

来源：河南理工大学学报(自然科学版), 2022, 41(06): 145-154.

DOI：10.16186/j.cnki.1673-9787.2021030080

• 锂离子电池
• 风冷
• 温度场
• 风口位置
• 风道间距
• 进口风速

为了对锂离子电池更好地进行热管理，对锂离子电池进行风冷温度场数值模拟分析。根据进、出风口位置及方向设计18组电池模组结构，利用CFD软件对18650型单体锂离子电池和电池模组进行不同条件下温度场散热效果分析。结果表明，单体锂离子电池试验和模拟数值变化趋势一致，且相对误差不超过5%；相同模拟工况下，单层电池模组进、出风口同侧布置优于异侧布置，进、出风口横向布置优于竖向布置，双层电池模组进、出风口同侧布置优于异侧布置，进、出风口竖向布置优于横向布置，得出D1为最优模型；D1风道间距为4 mm时，最高温度、平均温度、最大温差和一致性系数分别为305.30,304.29,2.20 K和0.72%，电池模组温度场散热效果及均匀性最佳；当进口风速从0.5 m/s增大到5 m/s时，各项温度指标分别下降12.53,11.36,3.21 K和1%，当进口风速超过3 m/s时，温度场各项温度指标下降缓慢，温度场散热效果不明显。锂离子电池及模组风冷温度场数值模拟对其在实际应用中具有重要参考价值，可为电池热管理系统提供指导依据。

• 单位
  河南理工大学