کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7735922 1497961 2014 29 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An experimentally validated transient thermal model for cylindrical Li-ion cells
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل حرارتی گذرا تایید شده برای سلولهای لیتیم استوانه ای
کلمات کلیدی
سلولهای یون لیتیوم، تبدیل انرژی، مدیریت حرارتی گذرا، خنک کننده باتری، لاپلاس تبدیل می شود،
ترجمه چکیده
اندازه گیری و مدل سازی پدیده های حرارتی در سلول های لیتیونی یک چالش پژوهشی حیاتی است که به طور مستقیم بر عملکرد و ایمنی تاثیر می گذارد. حتی اگر عملکرد یک سلول لیتونی در اغلب موارد پدیده گذرا باشد، اکثر مدل های حرارتی موجود برای سلول های لیتونی تنها زمینه های دما ثابت را پیش بینی می کنند. این مقاله مشتق، اعتبار سنجی آزمایشی و کاربرد یک مدل تحلیلی را برای پیش بینی دمای دمای گذرا در یک سلول لیتیم استوانه ای در پاسخ به زمان گرمای تولید درون سلول ارائه می دهد. این استنتاج بر مبنای تبدیل لاپلاس معادلات انرژی حاکم بر پایه است و برای هدایت حرارتی آنی استروپیک درون سلول صورت می گیرد. پیش بینی های مدل در توافق عالی با اندازه گیری های تجربی بر روی یک سلول تست حرارتی است. اثرات خواص و پارامترهای گرماسفیزیکی مختلف بر ویژگی های حرارتی گذرا سلول مورد بررسی قرار می گیرد. تأثیر پهنای پالس و زمان خنک سازی برای عملیات پالس، کم است. پاسخ حرارتی به چرخه های مختلف تخلیه و شارژ محاسبه می شود و هماهنگی در سطح سلول برای این فرآیند شناسایی می شود. نتایج ارائه شده در این مقاله ممکن است به درک پدیده های حرارتی در سلول های لیتیونی کمک کند و می تواند به طراحی و طراحی حرارتی برای سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی بر پایه ی سلول های یون کمک کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
یک مدل حرارتی گذرا تایید شده برای سلولهای لیتیم استوانه ای
چکیده انگلیسی
Measurement and modeling of thermal phenomena in Li-ion cells is a critical research challenge that directly affects both performance and safety. Even though the operation of a Li-ion cell is in most cases a transient phenomenon, most available thermal models for Li-ion cells predict only steady-state temperature fields. This paper presents the derivation, experimental validation and application of an analytical model to predict the transient temperature field in a cylindrical Li-ion cell in response to time-varying heat generation within the cell. The derivation is based on Laplace transformation of governing energy equations, and accounts for anisotropic thermal conduction within the cell. Model predictions are in excellent agreement with experimental measurements on a thermal test cell. The effects of various thermophysical properties and parameters on transient thermal characteristics of the cell are analyzed. The effect of pulse width and cooling time for pulsed operation is quantified. The thermal response to multiple cycles of discharge and charge is computed, and cell-level trade-offs for this process are identified. The results presented in this paper may help understand thermal phenomena in Li-ion cells, and may contribute towards thermal design and optimization tools for energy conversion and storage systems based on Li-ion cells.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Power Sources - Volume 271, 20 December 2014, Pages 262-268
نویسندگان
, , , , , , ,