تحلیل حرارتی و آنتروپی ماژول باتری لیتیم-یونی با استفاده از مدار خنک کاری نانوسیال

در این پژوهش عملکرد خنک کاری یک نمونه ماژول باتری با استفاده از نانوسیالات مختلف و تاثیر کسرهای حجمی و سرعت جریان بررسی شده است. هندسه مورد مطالعه در این تحقیق که شامل ۶ باتری لیتیوم-یون با مدار خنک کاری جانبی و میانی است توسط روش عددی و با کمک نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شده است. کانتور دمایی نشان دهنده توزیع یکنواخت دما در ماژول به دلیل طراحی بهینه کانال های خنک کننده است. نتایج نشان می دهد با افزایش کسر حجمی نانوسیالات، دمای ماکزیمم باتری کاهش می یابد و نانوسیال SWCNT بیشترین کاهش دما را در تمامی کسرهای حجمی نشان می دهد. علاوه بر این، افزایش سرعت جریان خنک کننده از ۰.۵ به ۱ متر بر ثانیه تاثیر مثبتی در کاهش دمای باتری و بهبود عملکرد خنک کاری دارد. بررسی تغییرات انتروپی نیز نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی و سرعت جریان، انتروپی سیستم کاهش یافته و نانوسیال TiO۲+CuO بیشترین کاهش انتروپی را نشان می دهد. این نتایج نشان می دهد که استفاده از نانوسیالات و بهینه سازی سرعت جریان می تواند راهکار موثری برای بهبود خنک کاری و عملکرد حرارتی باتری ها باشد.

کلیدواژه ها:

سیستم های خنک کننده ، خنک کننده مایع ، مدیریت حرارتی ، باتری های لیتیم-یونی ، نانوسیالات