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机械设计与研究2025年第05期:仿藤本植物螺线流道-PCM结构耦合系统锂电池散热特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:范伟军;傅子霞;李奇奇;聂昕;

单位:长沙职业技术学院智能制造工程学院;长沙理工大学机械与运载工程学院;湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室;湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司;

摘要:为改善锂电池组的温度特性,提高电池组散热效能,基于藤本植物卷须中的螺线特征,提出了一种仿藤本植物螺线流道-相变材料(PCM)结构耦合的锂电池散热系统。采用数值模拟方法研究了散热系统关键参数和冷却液入口流速等对电池组热性能的影响,确定了最佳设计参数。与蛇形流道-PCM耦合系统相比,仿生流道-PCM耦合系统电池组体积降低1.2%,液冷流道长度增加3.6%,在3C放电工况下的电池组最高温度下降5.1%,温差下降10.8%,且在不同冷却液入口速度下,仿生流道-PCM耦合系统具有更好的冷却效果。研究结果表明仿藤本植物螺线流道-PCM结构耦合的锂电池散热系统能有效提高热量导出效率,降低电池组最高温度,改善电池组温度均衡性。

关键词:锂离子电池;;藤本植物;;仿生设计;;阿基米德螺线;;相变材料

基金资助:广西科技计划重大专项(桂科AA23062072);; 湖南省自然科学基金项目资助项目(2023JJ20040);; 湖南省科技计划项目(2024RC3169);; 湖南省教育厅科学研究项目(23C1123)