مدل سازی میدان جریان مناسب برای خنک کاری باتری لیتیوم یون

نیاز به ساخت باتری های قوی تر با توان تولیدی بالاتر منجر به تلفات حرارتی زیاد و در نتیجه گرم شدن بیش از حد وسایل الکتریکی شده است. از این رو ایده استفاده از روش های موثر برای خنک سازی باتری و همچنین روش هایی برای توزیع یکنواخت حرارت در باتری برای کنترل دمای باتری مطرح شد. حرارت انباشت شده در باتری ها سبب کاهش عملکرد آن و سبب آسیب رسیدن به باتری می شود. با افزایش دمای باتری های یون لیتیوم و همچنین توزیع غیریکنواخت دمای باتری های درون یک بسته باتری ممکن است سبب کاهش ظرفیت آن شود، همچنین سبب کاهش عمر چرخه آن می شود. به همین دلیل تلاش برای کنترل و کاهش دمای باتری های یون لیتیوم یک امر ضروری است. هدف اصلی پژوهش حاضر جذب گرمای اطراف باتری های لیتیومی می باشد. گرمایی که از مرکز باتری تولید شده و به اطراف منتقل شده و باید به صورت یکنواخت توزیع شود و سپس به محیط دفع شود تا از بالا رفتن دمای سطح باتری جلوگیری شود.در این پژوهش ابتدا مدل یک سلول باتری مورد شبیه سازی قرار گرفته است و تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر دبی جرمی سیال خنک کن و آرایش های مختلف برای صفحه خنک کن مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر هر یک بر روی بیشینه دمای باتری، اختلاف دمای بیشینه و متوسط دمای باتری بررسی شده است. در نهایت بهترین آرایش برای صفحه خنک کاری، بهترین تعداد کانال خنک کاری و بهترین پروفیل توزیع دبی جرمی س یال خنک کاری به دست آورده شده است. سپس در گام بعدی برای یک ماژول ۱۰ تایی از سلول های باتری این بررسی ها انجام شده. در این حالت نیز تاثیر پرفیل دبی جرمی سیال خنک کاری بر روی کانتور دما و عملکرد سیستم خنک کاری بررسی شده است. در این بخش نتیجه گرفته شده است که اگر از پروفیل سهموی برای دبی سیال ورودی در صفحات خنک کاری مختلف استفاده شود به طوری که سلول های میانی بیشترین دبی را داشته باشند می تواند به یکنواخت شدن دمای میانگین سلول ها کمک کند. این مساله در سیستم خنک کاری باتری بسیار مهم می باشد.