Stabilizacja temperaturowa zestawu akumulatorów Li-Ion. Symulacja i badania eksperymentalne

• Autorzy: Czaplicki Adam , Wesołowski Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.11.41

Warianty tytułu

EN

Thermal menagement of Li-Ion battery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zagadnienia thermal-managementu są istotne, zwłaszcza w urządzeniach charakteryzujących się znaczną gęstością mocy. Dzięki racjonalnej dystrybucji energii cieplnej możliwe jest, przede wszystkim, dotrzymanie odpowiednich warunków, gwarantujących długotrwałą i bezawaryjną pracę elementów elektronicznych. W niniejszej pracy analizie poddano konstrukcję układu termostatowania baterii sześciu ogniw litowo - jonowych, przeznaczoną do eksploatacji w niskich temperaturach otoczenia. Elementy te są wrażliwe na warunki cieplne, determinujące ich trwałość oraz niezawodność. Opracowany model numeryczny został wykorzystany do wyznaczenia rzeczywistych charakterystyk eksploatacyjnych pozwalających na określenie parametrów układu izolacyjnego oraz źródła ciepła, pozwalających na spełnienie temperaturowych parametrów pracy ogniw. Uzyskane wyniki skonfrontowano z badaniami modelu fizycznego.

EN

Thermal-Management issues seems to be very important, especially in addition to devices characterized by large value of power density. Basing on rational distribution of thermal energy, there is possible, most of all, to develop appropriate conditions that guarantee a long and failurefree utilization of electronic equipment. In the paper the model composed of six lithium-ion batteries intended for exploitation in low temperature regime was analyzed. Such batteries are especially sensitive for temperature that determinates their durability and reliability. So that, device composed of batteries was complemented of thermal insulation and resistance heater. Developed numerical model was used to determine a real exploitation characteristics that enable for determination of thermal insulation and heat source parameters to fulfill thermal requirements of Li-Ion batteries. Obtained results were compared to the results of physical model tests. The physical model was designed especially for the paper requirements.

Słowa kluczowe

PL

ogniwa litowo-jonowe; rozkład temperatury

EN

thermal management; Li-Ion battery; temperature distribution

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 11
• Strony: 194--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Czaplicki Adam

• Politechnika Warszawska Instytut Elektroenergetyki, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Wesołowski Marcin

• Politechnika Warszawska Instytut Elektroenergetyki, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

Bibliografia

• [1] SAMSUNG SDI Confidential Proprietary –SPECIFICATION OF PRODUCT Lithium-ion rechargeable cell for power tools Model name : INR18650-30Q
• [2] Arun Mambazhasseri Divakaran , Dean Hamilton , Krishna Nama Manjunatha and Manickam Minakshi ,”Design, Development and Thermal Analysis of Reusable Li-Ion Battery Module for Future Mobileand Stationary Applications” - Energies
• [3] Seyed Mohammad Rezvanizaniani*, Zongchang Liu, Yan Chen, Jay Lee, “Review and recent advances in battery health monitoring and prognostics technologies for electric vehicle (EV) safety and mobility” - Journal of Power Sources 256 (2014) 110e124
• [4] Backer J. et al: Design of a Safe and Reliable Li-ion Battery System for Applications in Airborne System, Conference: 52nd AIAA Aerospace Sciences Meeting - AIAA Science and Technology Forum and Exposition, SciTech 2014
• [5] Wiśniewski S.: Wymiana Ciepła, PWN, Warszawa, 1979
• [6] GF-400 Gap Filler datasheet: https://electrolube.com/wpcontent/ uploads/2019/10/GF400-2.pdf
• [7] Arthur, M.; Asiedu, N.Y.; Bentum, E.; Abunde, F. Transient Modeling and Simulations with Ansys Flotran of Natural Gas in Pipelines. Preprints 2018, 2018070150 (doi: 10.20944/preprints201807.0150.v1).
• [8] Rahman M. M. et al, Evaluatingk–with One–Equation Turbulence Model, Proceedings of the5thBSME International Conference on Thermal Engineering21-23 December, 2012, Dhaka, Bangladesh

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).