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O presente trabalho numérico investiga o efeito de estruturas com aletas no gerenciamento térmico passivo de baterias cilíndricas de íon de lítio. Novas redes hexagonais de condução térmica usando aletas metálicas são propostas. O acoplamento eletroquímico-térmico para a modelagem numérica é alcançado utilizando o método semi-empírico Newman-Tiedemann-Gu-Kim (NTGK) estendido com o modelo de entalpia para incorporar materiais de mudança de fase. Primeiramente, o efeito das diferentes estruturas sobre o comportamento térmico e a capacidade entregue para uma taxa de descarga alta de 4 C é analisado. A adição de PCM base (materiais de mudança de fase) diminui o aumento geral da temperatura em cerca de 71,9%, e até 75,58% para a rede de condução térmica ótima. As estruturas com aletas também mostram mais uniformidade de temperatura no módulo da bateria. Em seguida, o efeito da temperatura ambiente sobre o desempenho térmico dos designs propostos é mostrado. Além disso, o comportamento do sistema aprimorado é estudado sob uma taxa de descarga estressada de 6 C e uma taxa de descarga abusiva de 8 C. O estudo é ainda estendido para examinar a viabilidade do sistema proposto de gerenciamento térmico de bateria (BTMS) quando o arranjo das células é curto externamente com uma pequena resistência de 0,5 ohm. Com base na análise numérica, os designs propostos apresentam bom desempenho.
Dey et al. (Tue,) estudaram essa questão.