Cooling Performance Enhancing by Employing Hybrid Pin-Blade Fin Geometry with Constant Weight for Prismatic Lithium-Ion Batteries
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 6
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JHMTR-13-2_002
تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1405
چکیده مقاله:
This research introduces a novel hybrid pin-blade fin architecture for lithium-ion battery thermal management systems, strategically integrating complementary fin geometries to overcome the traditional thermal-hydraulic performance trade-off. Through comprehensive ۳D CFD simulations, the hybrid design achieves a remarkable dual improvement: maintaining battery temperatures below ۲۱.۵°C during ۵C discharge (۱°C lower than conventional designs) while reducing pressure drop by ۳۰% compared to equivalent pin-fin configurations. The investigation reveals that smaller pin diameters (۲.۵ mm) provide superior thermal performance, while higher blade angles (۸۰°) significantly reduce hydraulic resistance. By combining these optimal features, the hybrid architecture delivers exceptional cooling efficiency while requiring ۷% less aluminum and ۶۶% less coolant than benchmark designs. Quantitative analysis shows that reducing pin diameters from ۱۰ mm to ۲.۵ mm decreases maximum battery temperature by ۰.۳°C, while optimizing blade orientation angles can reduce pressure drop by up to ۶۵ Pa at ۰.۲ l/min flow rate. The innovative cooling plate achieves rapid thermal stabilization within ۱۵۰ seconds and sustains temperature uniformity across the battery surface. This breakthrough approach resolves the long-standing dilemma between thermal regulation and hydraulic penalties in battery cooling systems, establishing a new standard for high-performance, material-efficient thermal management in electric vehicle applications.
کلیدواژه ها:
Hybrid fin architecture ، Hydraulic efficiency ، Prismatic lithium-ion battery ، Cold plate ، Battery thermal management system (BTMS) ، Computational fluid dynamics (CFD)
نویسندگان
Somayeh Jalalichaleshtori
Faculty of Mechanical Engineering, University of Kashan, Iran
Ghanbar Ali Sheikhzadeh
Faculty of Mechanical Engineering, University of Kashan, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :