بررسی سیستم مدیریت حرارتی باتری لیتیومی مبتنی بر مواد تغییر فاز دهنده، کانال های آب و سطوح گسترش یافته

فرایند شارژ و دشارژ، سبب افزایش دمای باتری می گردد که این موضوع سیستم مدیریت حرارتی باتری را امری اجتناب ناپذیر می نماید. از طرفی مشکلات حرارتی باتری ها، استفاده از آن ها را برای مصارف بالای انرژی محدود می سازد، از این جهت نیز خنک کاری باتری ها اهمیت ویژه ای پیدا می کند. افزایش دما باعث ایجاد گرادیان دمایی قابل توجهی در باتری شده و یکنواختی حرارتی را از بین می برد. به طور کلی برای خنک کاری باتری ها سه روش فعال، غیرفعال و ترکیبی وجود دارد. در روش فعال جهت خنک کاری انرژی صرف می گردد، نظیر آن چه در سیستم های مدیریت حرارتی آب-خنک و هوا-خنک دیده می شود. در روش غیرفعال خنک کاری بدون صرف انرژی صورت می پذیرد، نظیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده با ظرفیت ذخیره سازی حرارتی بالا. روش ترکیبی با بهره گیری از سودمندی ها و پوشش کاستی های دو روش فعال و غیرفعال، سیستم مدیریت حرارتی بهینه ای برای کارایی هرچه بیشتر باتری ایجاد می کند. در این مقاله ترکیب سیستم خنک کاری آب -خنک و مواد تغییر فاز دهنده به همراه سطوح گسترش یافته برای باتری های لیتیومی مورد مطالعه قرار گرفته است. روش انجام کار در این مقاله بر اساس حل عددی و شبیه سازی به وسیله ی تکنیک های دینامیک سیالات محاسباتی می باشد و باتری لیتیومی به همراه سیستم مدیریت حرارتی آن با کمک داده های آزمایشگاهی بر اساس نرخ های جریان مختلف، در نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی و کانتور توزیع دما بر روی سطح باتری، اختلاف دمای بیشینه ی باتری و کسر مایع مواد تغییر فاز دهنده در نرخ جریان C۲ و دماهای ورودی کانال آب ۲۹۵، ۳۰۰ و ۳۰۵ کلوین مورد بررسی قرار گرفته است.