Energia berriko ibilgailuen salmentak eta jabetzak handitzen diren heinean, energia berriko ibilgailuen sute istripuak ere gertatzen dira noizean behin. Kudeaketa termikoko sistemaren diseinua arazo larria da, energia berriko ibilgailuen garapena mugatzen duena. Kudeaketa termikoko sistema egonkor eta eraginkor bat diseinatzea oso garrantzitsua da energia berriko ibilgailuen segurtasuna hobetzeko.
Li-ioi baterien modelizazio termikoa da Li-ioi baterien kudeaketa termikoaren oinarria. Horien artean, bero-transferentziaren ezaugarrien modelizazioa eta bero-sorkuntzaren ezaugarrien modelizazioa litio-ioi baterien modelizazio termikoaren bi alderdi garrantzitsu dira. Baterien bero-transferentziaren ezaugarriak modelatzeari buruzko dauden ikerketetan, litio-ioi bateriek eroankortasun termiko anisotropikoa dutela uste da. Hori dela eta, oso garrantzitsua da bero-transferentziaren posizio desberdinek eta bero-transferentziaren gainazalek litio-ioi baterien bero-xahuketan eta eroankortasun termikoan duten eragina aztertzea, litio-ioi baterien kudeaketa termiko sistema eraginkor eta fidagarriak diseinatzeko.
50 A·h-ko litio-burdin fosfatozko bateria-zelula erabili zen ikerketa-objektu gisa, eta haren bero-transferentziaren portaeraren ezaugarriak zehatz-mehatz aztertu ziren, eta kudeaketa termikoaren diseinu-ideia berri bat proposatu zen. Zelularen forma 1. irudian ageri da, eta tamaina-parametro espezifikoak 1. taulan. Li-ioizko bateriaren egiturak, oro har, elektrodo positiboa, elektrodo negatiboa, elektrolitoa, bereizgailua, elektrodo positiboaren kablea, elektrodo negatiboaren kablea, erdiko terminala, material isolatzailea, segurtasun-balbula, tenperatura-koefiziente positiboa (PTC) honako hauek ditu:PTC hozgarri-berogailua/PTC aire berogailua) termistorea eta bateriaren kaxa. Bereizgailu bat dago polo positibo eta negatiboen artean, eta bateriaren nukleoa harilkatuz eratzen da edo poloen taldea laminazioz. Sinplifikatu geruza anitzeko zelula-egitura tamaina bereko zelula-material batean, eta egin tratamendu baliokidea zelularen parametro termofisikoetan, 2. irudian erakusten den bezala. Bateria-zelularen materiala eroankortasun termiko anisotropikoko ezaugarriak dituen unitate kuboide bat dela suposatzen da, eta pilatze-norabidearekiko perpendikularra den eroankortasun termikoa (λz) pilatze-norabidearekiko paraleloa den eroankortasun termikoa (λx, λy) baino txikiagoa izateko ezartzen da.
(1) Litio-ioizko bateriaren kudeaketa termikoaren eskemaren beroa xahutzeko ahalmena lau parametrok eragingo dute: beroa xahutzeko gainazalarekiko perpendikularra den eroankortasun termikoa, bero-iturriaren erdigunearen eta beroa xahutzeko gainazalaren arteko bide-distantzia, kudeaketa termikoaren eskemaren beroa xahutzeko gainazalaren tamaina eta beroa xahutzeko gainazalaren eta inguruko ingurunearen arteko tenperatura-diferentzia.
(2) Litio-ioizko baterien kudeaketa termikoaren diseinurako beroa xahutzeko gainazala hautatzerakoan, hautatutako ikerketa-objektuaren alboko bero-transferentzia eskema beheko gainazaleko bero-transferentzia eskema baino hobea da, baina tamaina desberdinetako bateria karratuetarako, beharrezkoa da gainazal desberdinen beroa xahutzeko ahalmena kalkulatzea hozteko kokapen onena zehazteko.
(3) Formula beroa xahutzeko ahalmena kalkulatu eta ebaluatzeko erabiltzen da, eta simulazio numerikoa emaitzak guztiz koherenteak direla egiaztatzeko erabiltzen da, kalkulu-metodoa eraginkorra dela eta erreferentzia gisa erabil daitekeela zelula karratuen kudeaketa termikoa diseinatzerakoan adieraziz.BTMS)
Argitaratze data: 2023ko apirilaren 27a
