锂电池的热失控事故要求有效的热管理。本文提出了一种内置螺旋阵列鳍片的液冷板,并研究了其在电化学耦合的温度依赖热生成功况下的性能。采用伪二维(P2D)电化学模型模拟0.5C~2C倍率下电池放电,获取热生成功率,作为流固耦合传热模型的输入。系统分析了螺旋鳍片参数——螺距(S)和高度(h)的影响。主要贡献有:螺旋鳍促发的二次流打破热边界层发展,增强流体混合;较小螺距延长流动路径,提升径向速度;基于性能评估标准(PEC)找到平衡传热增强和压降代价的最优参数范围;鳍片高度增加,提高了鳍片面积比例和旋涡强度,抑制旁通流,加强传热,且效果在高放电倍率下更显著。关键量化结果显示,在2C放电条件下,优化配置(S=3 mm, h=0.5 mm)综合性能指标达2.19,最大温度比光滑通道降低了25.32%。本研究结合电化学和热模型,提出了针对锂电池工况优化螺旋鳍微通道的新方法。
张等人(Mon,)对此问题进行了研究。