锂离子电池包散热的全面分析
系统与控制
2025-02-12 v1 系统与控制
高能物理 - 唯象学
摘要
有效的热管理对于锂离子电池包的安全和高效运行至关重要，尤其是在无人机等应用中，紧凑设计和可变气流条件 presents 独特挑战。本研究通过优化冷却气流配置并集成相变材料(PCM)来增强散热，探讨了16单元锂离子电池包的热性能。在气流速度从0至15米/秒的工况下评估了七种几何配置。采用综合的三维仿真方法分析进气、出气配置、气流动力学及PCM相变行为的影响。结果表明，梯形(宽基)配置搭配5进1出 setup 能达到最佳综合性能，在低速和高速气流条件下均能有效维持最佳运行温度。PCM的集成进一步稳定了热行为，相变持续时间可达12.5分钟。这些发现突显了在能量密度电池包中，针对轻量化应用如无人机和便携式储能系统设计高效冷却策略的几何优化和材料集成的重要性。
引用
@article{arxiv.2502.07070,
title = {Comprehensive Analysis of Thermal Dissipation in Lithium-Ion Battery Packs},
author = {Xuguang Zhang and Hexiang Zhang and Amjad Almansour and Mrityunjay Singh and Hengling Zhu and Michael C. Halbig and Yi Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07070},
year = {2025}
}
备注
20 pages, five figures, introduced the thermal management of Lithium-ion battery