Thermal management improvement of an air-cooled high-power lithium-ion battery by embedding metal foam

اثر جاسازی فوم فلزی متخلخل آلومینیومی درون کانال های جریان یک ماژول باتری لیتیوم هوا سرد شده برای بهبود مدیریت حرارتی مورد مطالعه قرار گرفت. چهار نمونه متفاوت از فوم فلزی با استفاده از شبیه سازی های عددی گذرا سه بعدی مورد بررسی قرار گرفت. اثرات نفوذپذیری و تخلخل محیط متخلخل و همچنین حالت شارژ بر روی انحراف معیار دمای دما و حداکثر دما در داخل باتری در هر چهار مورد بررسی شد. در مقایسه با مواردی که دارای غلاف متخلخل نیستند، جوشاندن فوم آلومینیوم در کانال جریان هوا، مدیریت حرارتی سلول باتری لیتیوم را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. نتایج همچنین نشان داد که کاهش تخلخل ساختار متخلخل هر دو انحراف استاندارد درجه حرارت و حداکثر دمای داخل باتری را کاهش می دهد. علاوه بر این، افزایش نفوذپذیری فوم فلزی حداکثر دمای داخل باتری را کاهش می دهد در حالی که کاهش این ویژگی منجر به بهبود یکنواختی دما می شود. نتایج ما نشان داد که در میان تمام موارد مورد مطالعه، یکنواختی درجه حرارت مطلوب و حداکثر دما هنگامی که دو سوم و کل کانال جریان هوا با فوم آلومینیوم پر شده بود، به دست آمد.