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散热器结构设计论文
1锂电池热物理模型
锰酸锂电池由正极集流体(Al)、正电极(LiyMn2O4)、隔膜、负电极(LixC6)、负极集流(Cu)体组成，结构原理图如图1所示。电池放电时，Li+从负电极脱离，通过隔膜，2
散热器结构设计论文
1锂电池热物理模型
锰酸锂电池由正极集流体(Al)、正电极(LiyMn2O4)、隔膜、负电极(LixC6)、负极集流(Cu)体组成，结构原理图如图1所示。电池放电时，Li+从负电极脱离，通过隔膜，嵌入正电极；充电酸锂动力锂电池，其单体电池容量为10Ah，，长度为66mm，宽度为18mm，高度为120mm，外壳材料为铝，结构模型如图2，图中为了简化电池模型，忽视极耳影响。如图2，在直角坐标系中，依据能量守恒定律，得到单体电池的导热微分方程：锰酸锂电池在正常工作时，副反应可忽视不计，产生的热量主要由三部分组成：可逆反应热生成速率Q1，电化学反应热生成速率Q2，焦耳热生成速率Q3。单体锂电池总热生成速率[7]为：通过计算得到单体电池在1C、3C、5C放电时的发热量，如图3所示。t=0时，电池为布满电状态，由于在放电初期，电压下降幅值较大，电池发热量也快速上升，同时为了保证锂离子电池组的性能和循环使用寿命，～。电池在1C、3C放电时，发热量随时间变化不大；5C放电时，电池发热量急剧上升。在进行电池组仿真分析时，取发热量相对稳定时的数值作为热源，在1C、3C、5C的发热量分别为10000、53000、115000W/m3。
2液体冷却方式下锂电池组散热器设计及仿真分析
，取5个单体电池为一个电池组，电池组之间的间隔为冷板，材料为铝。为了降低电池表面中心位置的温度，在冷板中间设计两个对称的液体通道，入口通道和出口通道的尺寸为142mm×20mm×20mm，冷板的尺寸为8mm×66mm×120mm，流体通道的直径为6mm，考虑到电池组两端的冷板所吸取的热量较少，设置两端的液体通道直径相比其他的小1mm。
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，网格模型接受四周体结构网格，流体区域进行细化处理，，，整个模型的网格数为585248，如图5所示。在计算过程中，把液体流体看作不行压缩的流体，忽视单体电池的热变形。
，，电池组1C、3C、5C放电的温度分布如图6、速度分布如图7所示。从图中可以看出液体从通道流入后，经过冷板通道，流体流速增大，带走电池传递给冷板的热量。流体通道内的流速较为均匀，电池组两端的冷板流速较低，但所吸取的热量较少，所以单体电池之间温差不大，从温度场分布可以看出单体电池间温度全都性很好。电池在1C、3C放电时，、，但在5C放电时，，℃，可见放电倍率越大，电池组温度越高。同时还可以看出单体电池在沿X轴方向的温度梯度大于Y轴和Z轴方向的温度梯度。