배터리 냉각 2
공냉식 배터리 열 관리 솔루션에서 공기는 냉각 매체이며 배터리 셀에서 발생하는 열을 제거합니다. 이 냉각 방식은 수동 냉각(자연 대류)과 능동 냉각(강제 대류) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]으로 분류됩니다. 전자는 일반적으로 저밀도 배터리에 사용되는 수동(주변 환경만 사용)이고 후자의 능동(특수 구성 요소는 저온 또는 고온에서 가열 또는 냉각을 제공함)은 팬/송풍기를 사용하여 대류를 향상시킵니다[ 4 ] [ 5 ].3.1. 배터리 모듈
초기에 공냉식 배터리 열 관리 솔루션 방법에 대한 CFD 해석을 수행하기 위해 ANSYS FLUENT 소프트웨어를 사용하여 연구했습니다. 작업대에서 모델링된 리튬 이온 셀 및 배터리 모듈. 배터리 모듈에는 18,650 형식의 126개의 원통형 리튬 이온 셀이 있으며 각각 14개씩 9행으로 선형으로 배치되어 있습니다. 그리고 각 배터리 셀의 직경은 18mm, 길이는 65mm입니다.
단일 셀의 열 특성은 표 2 에 보고되어 있으며, 여기서 CFD 열 모델에 사용되는 가장 중요한 매개변수는 축 및 방사형 열전도율입니다.
3.2. 공랭식 방법론
이 배터리 모듈 구성에는 공기가 이 섹션을 통해 들어오고 나가는 두 개의 입구와 두 개의 출구가 있습니다( 그림 6 참조).). 양쪽 입구에서 공기가 들어오면 이 흐름을 이용하여 직렬로 배열된 배터리를 냉각시키므로 낮은 열용량으로 인해 온도가 상승하고 이는 팩 출구에서 더 높은 셀 온도로 이어집니다. 이를 위해 냉각 속도를 높이고, 직사각형 패턴으로 나란히 배열된 각 셀의 위치를 최적화하고, 배터리 모듈 상단에 팬을 배치하여 모듈의 냉각 성능을 향상시키기 위한 몇 가지 중요한 조치가 취해졌습니다. 또 다른 중요한 고려 사항인 '왕복 기류'는 배터리 모듈의 열 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 따라서 구성에는 입구와 출구가 모두 위쪽에 있으며 앞뒤로 움직이는 흐름을 만들 수 있습니다.
3.3. 배터리 내부 발열
배터리 냉각은 배터리 내부에서 발생하는 열에 정비례합니다. 전기화학적 공정(충전 또는 방전) 동안 배터리 셀의 발열을 설명하는 가장 일반적인 방정식은 수학식 1과 같습니다.reciprocating airflow:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775311005039
Reciprocating air flow for Li-ion battery thermal management to improve temperature uniformity
The thermal management of traction battery systems for electrical-drive vehicles directly affects vehicle dynamic performance, long-term durability an…
www.sciencedirect.com
file:///C:/Users/%EC%9C%A0%ED%98%84%ED%83%9C/Downloads/%EC%9B%90%ED%86%B5%ED%98%95_%EB%A6%AC%ED%8A%AC_%EC%9D%B4%EC%98%A8_%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC_%ED%8C%A9.pdfhttps://m.earticle.net/Article/A402235
http://journal.ksae.org/xml/15415/15415.pdfhttps://koreascience.kr/article/JAKO201730537151286.pdfhttps://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=110905#t2
