锂电池放电温度控制与热管理系统优化及研究

-工程科学与技术，国际期刊21（2018）957完整文章高恒流放电R.D.拉温德？库马尔？吉尔特机械工程系，可爱的专业大学，旁遮普14411，印度阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2018年2018年6月18日修订2018年7月19日接受在线发售2018年8月10日保留字：电池热管理系统（BTMS）锂离子电池模块电池温度发热量瞬态三维CFD研究A B S T R A C T电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）是在传统内燃机基础上出现的清洁能源交通工具。锂离子电池由于其高能量密度的优点而在高电池放电条件下，电池温度显著升高，电池温度不均匀。给出了恒流放电率约为6.94C（25A）时电池模块的冷却性能.电池模块的两侧壁保持完全开放，以便于冷却介质的流入和流出以及更好的散热。较大的电池间间距被认为提供冷却空气的充分循环和由电池产生的利用用户自定义函数（UDF）对电池放电过程中的发热进行了本文给出了一个三维瞬态热响应，流场和热制度的电池模块开发的洞察。在电池组的流动方向以及宽度和深度上确认了不同的空气温度曲线。在特定区域，空气温度上升到7 °C，从而表明局部热点。在所考虑的BTMS中，最大电池间温度不均匀性被限制为0.11 °C，并且电池温度小于28 °C，尽管具有高放电速率和较低冷却空气流条件。©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍能源需要推动工业发展和其他人类需求。由于化石燃料的储量有限及其对环境的影响，人们一直在努力利用替代能源。由于其间歇性，使用太阳能和风能路线产生的能量需要存储并供应给离网应用锂离子电池包可用于存储离网电力[1]。锂离子电池是电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的可行选择，因为与其他电化学电池相比，它们具有高能量密度的优势[2]。目前，锂离子电池已被广泛用于最新的EV 中，例如特斯拉Model S、日产Leaf和雪佛兰Volt。电动汽车的使用减少了我们对化石燃料的依赖，减少了污染物和温室气体的排放。Andersen等人[3]指出，如果电动汽车使用可再生能源进行充电，在EV和HEV的情况下，电池效率是*通讯作者。电子邮件地址：ravchauhan8@gmail.com（R.Kumar）。由Karabuk大学负责进行同行审查关键参数在电池的放电模式期间，电池温度增加，从而降低热效率。有几个因素会影响电池的寿命;其中电池温度起着重要作用[4，5]。在较高的放电速率下，由于电池中较高的产热速率，电池温度升高[6]。Sato等人[7]观察到，如果工作温度高于50 °C，则充电效率和生命周期将降低。通常，锂离子电池在20-40 °C的最佳温度范围内工作[8] ;在低温下性能急剧下降[9]。锂离子电池在安全温度范围之外运行会导致主要容量损失;例如，工作温度每升高一度，电池的日历寿命就会减少近两个月[10]。Zang等人观察到锂离子电池的容量在低温下下降高达95%（10 °C）与20 °C相比[11]。Wu等人[12]发现，在60 °C下储存后，新鲜锂离子电池在3C放电时的容量从800 mAh降至仅20 mAh。Giuliano等人[13]在高速率放电时观察到，电池温度显著升高，表面温度不均匀。基于上述研究，除了提供安全的操作电池温度和电池温度均匀性外，与EV和HEV中电池使用相关的其他问题可以列出如下：https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.07.0152215-0986/©2018 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestch命名法AsBiCCp，DEEOCGH单个电池的表面积（m2）中Tf放电率（1C等于3.6 Ω）比热，（J/kgK）电池直径（m）电池电位（V）开路电位（伏）重力加速度（m/s2）冷却空气对流换热系数（W/m2 K）电流，（Ω）导热系数，W/mK电池长度，（m）特性长度，（m）供气质量流量（kg/s）Biot数（-）TF输出TsT1VVmax电池区入口处的面积加权平均空气温度（°C）入口处的面积加权平均气温电池域，（°C）电池单元的面积加权平均表面温度（°C）环境空气温度（°C）气流速度，（m/s）单节电池容量（m3）模块内最大空气流速（m/s）IKLLcmfNuPrQgQ熵Q欧姆RReSTSLT希腊符号QL密度，（kg/m3）空气动力粘度（Pa-s）电池单元中的热生成速率（J/s）熵加热（J/s）欧姆加热，（J/s）电池单元的内部电阻（欧姆）普朗特数（-）努塞尔数缩写列表BTMSEVHEVLi-ionUDF电池热管理系统电动车混合动力汽车锂离子用户定义函数横向节距（m）纵向节距（m）瞬时电池温度（°C）冷态数（-）下标b电池材料f Air958R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）9571. 在应用中，存在大量的电池需要用于EV或HEV功率容量。2. 这些电池产生的大量热量必须从车身中移除。3. 应留有空间和范围，以清除电池运行过程中形成的有害4. 该装置应紧凑、轻便，并可根据容量进行扩展。5. 该布置应在整个放电/充电循环中提供安全的电池操作。以上列出的问题可以通过电池热管理系统解决，该系统可以根据冷却介质分为三大类（图1）。一般来说，大多数商用电动汽车采用空气或液体冷却策略来有效控制电池模块温度[2];风冷BTMS最简单，重量更轻[14]。关于电池热管理系统冷却性能的研究很多He等人[15]对多电池锂离子模块的热管理进行了实验和数值研究实验装置包括一个开放式风洞，以提供受控的空气冷却。将电池实验测试0，1，2.5和5米/秒的空气流速。Pesaran等人[16]通过将空气方向布置成串联或并联流动来比较电池模块的数值冷却观察到的最大温差在并联和串联流动中分别为8°C和18°CSabbah等人[17]在其实验和数值研究中发现，当环境温度为45 °C，放电速率为6.67 C时，空气速度的增加无法将电池温度控制在55 °C以下。C速率是电池相对于其最大容量放电的速率的量度。1C速率意味着放电电流将在1小时内使整个电池放电。Nelson[18]还指出，如果电池温度上升到66°C以上，则很难通过空气冷却将其冷却到基于现有的关于BTMS的研究，目前的工作试图解决以下问题：1. 在高放电率下工作的空气冷却电池模块需要贯穿理解参数，如瞬态热响应、流场和温度状态的发展、电池与电池之间的温度不均匀性和热点的位置，以用于BTMS的适当设计。Fig. 1.电池热管理系统的类型。R.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-969959表1图二. (a)拟议的电池组（b）考虑中的电池模块（c）电池指数。2. 可遵循BTMS的任何变更，包括冷却介质的选择和流动性质、流体入口/出口的设计。3. 这项工作提出了见解，第一步考虑高半乳糖-电池单元的尺寸和热物理性质[23，24]。参数详情锂离子电池，正极：LiMn2O4，负极：Carbon容量，Ah 3.6电池数量直径（D），mm 42.4长度（L），mm 97.7电池质量，kg 0.3密度（qb），kg/m32007.7导热系数（Kb）W/mK 1.0（径向）比热，（Cp，b），J/kgK 837.4恒压放电速率约为6.94 C（1 C等于3.6 A）。4. 电池模块两侧完全敞开，便于冷却介质的流入和流出，散热效果更好5. 考虑较大的电池间间距以提供冷却空气的充分2. 电池热管理系统电池模块包含九个圆柱形锂离子电池，如图所示，沿气流方向排列。 二、的××960R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957单元间间距的特征在于横向间距（ST）和纵向间距（SL）。模块的尺寸可以根据电池单元的半径（R）来表示，以便于任何单元的添加或删除，从而改变电池模块的容量本研究涉及对称放置的细胞，ST和SL均被视为3R。电池模块的宽度和宽度保持为10R，而模块的高度取为L + R。这里L是电池单元的长度电池上方保持的间距允许良好的空气通风和用于电路连接的空间。较大的电池间距被认为可以提供足够的冷却空气循环和去除电池产生的气体[16]。电池模块的两侧保持完全开放，以供冷却介质的入口和出口。锂离子电池的尺寸及其热物理和化学性质见表1。电池材料被认为是各向同性的性质[19，20因此，电池单元组件（阴极、阳极、隔板、集电器极耳）可以被视为具有恒定的导热率和比热值的均质体这个假设简化了集总系统的数值模型，如后续章节所述。见图4。 网格敏感性分析。图三. 使用不同网格尺寸建模的几何结构。¼R.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-969961表2在Eq中使用的常数（十）、入口风速（m/s）雷诺数，ReCMn0.1100–10000.520.50.360.5103至2× 1050.270.630.36表3方程中使用的校正因子（F）（十）、纵向管数1234571013校正因子（F）0.700.800.860.900.930.960.980.99表4CFD研究的验证。V（m/s）Vmax（m/s）Reylold数（ReD）Nu Eq（10）[37]修 正 系数（F）[29]Nu校正方程（十一）当前数值方案%差异h（W/m2 K）方程式（十三）Nu方程式（十二）0.1 0.3 799.30 13.02 0.86 11.20 6.92 11.16-0.370.5 1.5 3996.53 44.45 0.86 38.22 23.77 38.343. 电池发热模型电池组件内流场和温度场的发展取决于电池内的发热和电池向周围空气的散热电池中的热生成涉及升高电池表面温度的电化学反应电池单元中的热生成（Qg）可以被认为源自两种方式：（i）熵加热（Qentropic）和（ii）欧姆加热（QOhmic）[25，26]。系统模型在集总电容模型的情况下，电池单元的温度在整个体积上是均匀细胞内的热梯度可以忽略不计。因此，电池温度被视为唯一的时间相关参数。集总电容模型的选择可以根据以毕欧数（Bi）表示的限制条件毕奥数是物体表面处的对流与物体内的对流的比率，并且可以表示为：BihLcQG ¼Q 熵QQ欧姆ð1Þkb欧姆加热或过电位发热总是被认为是正的，并且由于电池的内阻和相关的电化学反应而产生[27]。熵加热是其中h是与冷却介质（空气）相关的对流热传递，kb是电池材料的导热率，Lc是特征长度，计算公式为由于在充电/放电条件期间的熵变化而引起，并且基于吸热或放热反应可以是正的或负的。欧姆加热产生的热量VbAsð6Þ可以计算为：Qohmic¼I Ω E-E ΩI2RΩ 2Ω其中I表示充电或放电电流，E和Eoc分别是电池电势和开路电势。内阻（R）取决于电池温度（T）[23，15]，可以表示为：电话：+86-021- 8888888传真：+86-021- 88888888其中电阻被毫欧姆取代，电池温度以摄氏度。熵产热计算使用[23]其中Vb和As分别是单个电池表面积的计算忽略了电池单元的顶表面和底表面。这种考虑是基于电池单元的主要散热发生在径向方向上的假设[28]。在现有的空气流量下，传热系数的最大值限制在25 W/m2K。计算出的Biot数小于0.1（应用集总电容模型的标准）。因此，在当前情况下使用集总模型[29]。热生成源项（方程式（1）4.2.数值模型Q熵 ¼-ITdEOCdT140电池热管理系统（BTMS）的研究有很多实验和数值分析的报道。在数值研究的情况下，有限体积法是最好的一个用户自定义函数（UDF）是基于方程。（1）电池单元4. 数值方法与验证4.1. 集总电容分析一个简化的模型是用于将电池的热generation- ation。所选择的电池材料的各向同性性质允许我们使用恒定值的导热率和其他物理特性。这有助于分析集总[15，30 -34]。利用CFD软件包Fluent6.3[35]第35段。在模拟中使用了基于压力的层流/k-湍流不可压缩瞬态求解器求解器采用SIMPLE算法进行压力和速度耦合。4.3. 控制方程4.3.1. 流体域流体域中的空气流动被认为是不可压缩的层流。计算域用B;@t“#962R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957图五、电池模块的瞬态热响应（空气速度=0.1m/s，T1=22°C）。电池放电条件下的质量、动量和能量4.3.2. 固体域在单元体积中的纯热传导和热生成的情况下，控制方程写为[36]：将流体域（空气流动）和固体域（热传导和内部体积生热）耦合起来，模拟耦合传热。4.4. 边界条件qCpb@T千分之一秒@2T@2T@2T@x2@y2@z2Qg电池模块（图2b）基于模块入口处的均匀冷却空气电池模块在两侧完全开放，用于冷却介质的流入和流出左其中，电池中的热生成（Qg）在等式中表示（一）. qb、Cp、b、kf为电池的密度、比热、导热系数材料电池域的开口被指定为速度入口，而出口被视为压力出口。 22 °C（T1）的大气空气用作冷却介质。电池模块的CFD模型D¼S-DTR.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-969963图六、 电池温度随时间的变化（空气流速=0.1m/s，T1=22°C）。包括作为流体区的空气和作为固体区的电池。将分隔空气区的电池表面视为耦合壁条件。没有滑动边界条件应用于电池表面。4.5. 网格敏感性分析电池模块被建模为不同的网格尺寸（网格网格1：96928个节点，网格2：214914个节点，网格3：376176个节点和网格4：741447个节点），如图3所示，以检查网格感测。对于瞬态模拟，选择0.25 s的时间步长和每步204.6.1. 基于Nusselt数使用[37]提出的经验相关性对CFD模型进行验证。NuD¼CRem PrnPr=Prs0： 2510当量（10）也用于验证类似强制对流应用中的CFD结果【38，39，24，23】方程中使用的常数的值（10）见表2。面积加权平均空气温度在电池域的入口（Tfin）和出口（Tfout）处确定。在平均气温（Tfin +Tfout）/2条件下，测定了空气的除普朗特数Prs外的所有Prs是在电池表面温度下确定的在Eq.式（10）基于气流在纵向方向上发生在十六个管上的考虑在较少数量的管的情况下，修正系数见表3[29]。因此，给出了修正后的时间：1： 864.6.2. 基于CFD的努塞尔数计算层流和湍流条件下模拟获得的计算结果用于按照下述程序估算基于CFD的努塞尔数：i) 以电池直径D为特征尺寸活性分析 计算结果如图所示。 四、通过对网格进行加密，可以看出解是与网格无关的在那里-NuhDKfð12Þ采用前网格3（376176个节点），避免了计算时间过长和解的不稳定性。4.6. 数值模型在本研究中的数值方案已被验证考虑流的情况下，通过银行的管。基于电池的布置，在电池区域的入口处供应的空气流速（V）和在电池间间隔中出现的空气流速不同。最大速度出现在单元之间的最小流动面积处。在直列布置的情况下，横向节距（ST）用于计算最大速度。Vmax ¼STV 8VmaxD其中h是对流传热系数，kf是空气的导热率，D是电池单元的直径ii) 空气的热导率在平均空气温度（Tfin + Tfout）/2下确定。为此，在电池区域的入口（Tfin）和出口（Tfout）处测量iii) 由方程式（12）基于应用于电池模块的能量平衡计算未知传热系数（h）Q¼mf Cp fTf;out-Tf;in± 13hAsDTlm 13面积As是电池单元的总表面积，其由于循环空气而消散热量。忽略从电池的顶表面和底表面耗散的热量，考虑九个电池的圆柱形表面积来计算面积As。关于D1/4ð9Þ细胞根据所考虑的空气速度和区域的入口面积其中，D是电池单元直径（42.4mm），lf是空气的动态粘度。在本研究中，进气速度取为0.1 m/s和0.5 m/s。层流/湍流模型是选择的基础上的范围内的旧号码。 用户定义的空气的质量流率（mf）被计算。在步骤ii中较早测量的空气温度用于从方程（1）获得从电池表面传递到冷却空气的热量。（十三）、其他未知的DTlm由方程确定。（十四）函数（UDF）是基于Eq. （1）动量方程和能量方程采用二阶迎风格式。的收敛准则DTlmTs-Tfo[In½Ts-Tfo-Ts-Tfi]ð14Þ能量方程中连续性方程和动量方程的残差分别取为10- 3和10- 6收敛性是通过考试来判断的测量残留水平，还通过监测相关的积分量，如传热系数。一旦满足收敛准则，就可以得到解。其中Ts是电池单元的面积加权平均表面温度，iv) 一旦所有的变量都涉及方程。（13）是已知的，h是计算和取代在方程。（12）求Nusselt数。F¼964R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957图7.第一次会议。 冷却介质（空气）温度在t=500s（空气速度=0.1m/s，T1=22°C）时在电池模块内部的等值线。表4所示为CFD模型（方程：（12））和公布的相关性（方程式（10））。结果表明，该数值计算方法具有较好的一致性，可用于分析电池模块的热行为-R.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-9699655. 结果和讨论见图8。气流方向的气温变化。温度带走电池模块中产生的热量电池单元的排列、单元间距、状态和条件对6.94 C恒流电池放电条件进行了数值模拟，其中1 C等于3.6 A.基于所有九个电池单元的热生成，分析电池模块中的流场。计算结果给出了电池模块的瞬态热响应模型、流场和温度场分布。5.1. 电池模块的瞬态热响应电池单元经受热生成，并且其速率可以基于等式2计算（一）. 在工艺启动期间，电池表面温度接近大气条件的温度，并且所有电池的温度为22 °C。电池模块也被相同温度的冷却空气占据温度随时间的变化曲线如图所示。 五、在电池模块内部的时间进程期间可以看到不同的表面温度它表明，由于电池内产生热量，电池表面温度升高，并且在放电过程后50 s内可以明显看到这可以根据轮廓中的不同颜色来确认，这些颜色清楚地指示电池表面与周围空气之间的温差流过电池模块的空气吸收电池释放的热量，并且在流动路径中变得更热。 通过绘制电池温度（Ts，℃）随时间（t，秒）的变化曲线，也可以确认电池的瞬态热响应，如图所示。 六、样本图对应于位于电池模块中心的代表性电池（电池5）5.2. 气温状况电池模块内部产生的温度影响电池的工作状态。冷却空气以较低的供应量循环冷却介质的温度是导致电池模块内部形成热状态 在本文中，在三维温度等值线的帮助下，如图所示，模块中完整的温度状态和流场是可视化的。 五、在模块内可以观察到热梯度和局部热点局部热点不利于电池的安全工作为了分析局部热点，在25mm处选择了三个平面（图1）。 7 a），50 mm（图 7 b）和75 mm（图 7 c）在放电时间为500 s，送风条件为22 °C和0.1 m/s时，从蓄电池底面开始。可以看出，空气温度保持不受影响，直到它接近第一排电池单元。此外，注意到与模块的两个侧壁相邻的区域不受来自单元的热耗散这里的局部热点是指局部热空气温度。 如图所示 7、在细胞后面观察到局部热点。整个电池模块的空气温度的定量测量有助于识别这些数据。与第一行单元相比，在第二行中存在的单元后面的区域中观察到更高的热梯度可以看出，热梯度随着模块的深度而变化;更高的是靠近基底表面。5.2.1. 流动方向上的温度空气温度变化（Ta，xT1）表示从电池表面到冷却介质的散热。这里，Ta，x是在流动方向上测量的局部空气温度，T1是在供应条件下的空气温度。图8示出了在排放时间500秒和供应空气条件22 °C和0.1 m/s下沿流动方向的温度状况的这种曲线图。该模块占据相对较高的空气温度，并经历高达2 °C的空气温度变化。系统中产生的空气温度导致模块高度上的热梯度。气温上升约1.76°C，25 mm、50 mm和75 mm时分别为~1.95°C和2.06°C966R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957见图9。 横向气温变化。从该模块的基底表面。由于流动在流动方向上是对称的，所以在电池4和7之间预期类似类型的温度分布。5.2.2. 横向温度分布还研究了电池模块中形成的跨模块宽度（横向方向）的热状态。~~R.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-969967见图10。 模块中的流场。分别考虑两种情况对结果进行了分析：第1行电池与第2行电池之间的间距（情况1）和第2行电池与第3行电池之间的间距（情况2）的温度分布。图9示出了情况1在排放时间500 s和送风条件22 °C和0.1 m/s下的此类曲线。气温在横向上的变化是非常特殊的。在某些区域，温度从提供的冷却条件（22 °C）升高至局部最高温度（情况1为26.06 °C，情况2为26.37 °C），从而确认局部热点，如图所示。9.第九条。进一步扩展了气温廓线的研究，包括气温廓线的变化，在模块的不同深度处的作用。局部温度最大值的区域位于模块深度的中间（距离模块的基底表面50 mm）。5.3. 电池模块电池单元上的外部流动对于设计BTMS是重要的。从细胞散发的热量是基于强制循环。为了理解模块中的流场，在模块的不同深度处使用速度等值线，如图所示。 10 a968R.D. 伊尔特河，巴西-地Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957在排气时间500 s和送风条件22 °C和0.1 m/s下。根据第4.4节中讨论的无滑移条件边界条件，电池表面的空气速度为零。接近电池单元的空气在分离点处分支（图10a）并包围电池单元。这导致了包围细胞的边界层的形成。在驻点处空气速度的完全降低会提高该点处的局部压力.由于空气速度增加，压力在流动方向上减小。可以观察到，空气速度在单元之间的间隔处达到最大值。空气在电池表面上流动时从表面脱离（包裹电池的边界层脱离），并导致在电池单元后面形成分离区。在分离区中，发现空气再循环和回流在模块的深度上是变化的。在图10中，分离流所占据的面积较小（分离流恢复得更快，并且流动流与主流流重新附着）。流动分离的程度在电池单元的整个深度上是不同的，这是由于在较低的平坦底部表面处的不同流速和在 电池单元上 方 的 间 隔 （图11）。 10 b）。如图10a所示，在由单元1、4和7形成的单元间隔中存在流动的对称性质。因此，在放电时间500 s和供应空气条件22 °C和0.1 m/s下，对电池模块中的气流模式进行了研究，电池1和电池4形成的代表性电池间距如图11所示。在流动方向上绘制气流变化。空气速度从供给值迅速增加到局部最大值。在电池后面形成的分离区影响气流的连续性并降低靠近分离区的流动路径中的空气速度。流动流在通过细胞间隔时恢复速度。在电池模块中观察到周期性的流动模式。所观察到的流场进一步扩展，包括它横跨空腔的深度。在电池模块表面的下部区域附近观察到较高的流场，尽管在电池模块的中心和上部区域观察到类似的周期性性质。我们提供了约21.2毫米的间距从细胞的上表面更好地循环冷却介质（图2）。如图所示，在较高的空气速度下也可以看到典型的流动性质。 10个。对于0.1 m/s的送风速度，模块内的最大空气速度达到约0.27 m/s。5.4. 电池间散热模块内的温度均匀性对于最小化长期降解非常重要[40]。研究模块内电池间的散热对于避免局部化热点对特定电池的安全操作条件有害是重要的。发现散热率因电池而异（图12）。如所预期的，观察到存在于排1中的单元（单元：1、4、7）处于相对较冷的条件，因为它们靠近气流入口。第2行中的单元格（单元格：2、5、8）将热量散发到稍微温暖的空气中。这是因为冷却介质（空气）在流经第1排时被加热，图12个。放电时间500 s，送风条件为22 °C和0.1m/s时电池模块中的电池间温度变化见图11。 气流方向的速度变化。~R.D. 伊尔特河，巴西-地 Kumar/工程科学与技术，国际期刊21（2018）957-969969来自电池1、4、7的热量因此，第2行的电池将热量对流地耗散到较暖的空气中。在第3行的单元（单元：3、6、9）中观察到类似的热交换性质与其对应的前面的单元相比，存在于出口端处的所有单元处于略高的温度在所考虑的BTMS中，最大电池间温度不均匀性限于0.11 °C，电池温度低于28 °C，尽管放电速率高，冷却空气流量低6. 结论本文对锂离子电池模块的瞬态热行为进行了三维数值用户定义函数（UDF）用于公式化电池单元中的发热。结果可视化的三维瞬态热响应的电池单元。基于热状态和流场，对局部热斑进行了深入分析。可以得出以下结论：在流动方向上以及在模块的宽度和深度上可以看到不同的空气温 度的变化被 发现在横向 方向。 温度从提供 的冷却条件（22 °C）升高到某些区域的局部最高温度26.37 °C，从而确认局部热点。局部温度最大值的区域在模块深度的中间在电池模块中观察到典型的流动模式。流动分离的程度在电池的整个深度上是不同的。电池单元温度彼此不同，并且是电池模块中的位置的函数。在所考虑的BTMS中，最大电池间温度不均匀性被限制为0.11 °C，并且电池温度小于28°C，尽管具有高放电速率和较低冷却空气流条件。引用[1] Z.拉奥，S。王伟，动力电池热能管理综述，更新。坚持住。能源收入 15（9）（2011）4554-4571。[2] H. 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