对称蛇形流道锂离子电池冷却性能研究

为了解决传统蛇形流道中冷却液流动路径长、压差大、能耗高的问题，提出了一种对称蛇形流道设计方案，并利用有限元软件COMSOL　Multiphysics建立了其模型。与传统的蛇形通道相比，对称蛇形通道的压降降低了42.8%。原因是，通过子通道的设计，子通道中的流量减少，从而减少了沿程损失中的冷却剂。同时，对称蛇形通道的温度均匀性也优于传统蛇形通道。此外，尽管冷却液温度沿流动方向越来越高，但蓄电池在冷却液流动方向上的温度分布相对均匀，温差较小。由于电池的厚度方向太小，电池的最大温差出现在该方向。当电池厚度方向的导热系数增加到10.925 w M-1 k-1时，电池厚度方向的温差远小于冷却剂流动方向的温差。电池的最大温差也从2.75降至1.24，降低了54.9%。因此，增加电池的厚度对改善电池的温度均匀性具有显著影响。本文进一步讨论了冷却液流量和通道宽度的影响。结果表明，增加冷却液流量可以有效地降低电池的最高温度和温差，但会大幅增加系统的能耗。此外，增加通道宽度对降低通道压降有显著影响，但对电池温度的影响可以忽略。本文提出的对称蛇形流道为锂离子电池热管理系统的开发提供了新思路，具有重要的参考意义。