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Abstrait

Gestion thermique des batteries lithium-ion pour véhicules électriques

Waqas Ahmed

L'énergie joue un rôle important dans le progrès d'une nation, tant sur le plan social que financier. L'utilisation d'énergie provenant de sources renouvelables est le principal objectif de recherche afin de réduire la dépendance aux carburants conventionnels. Compte tenu du fait, les véhicules hybrides à batterie remplacent rapidement les véhicules conventionnels. La batterie lithium-ion fait partie intégrante des véhicules électriques à batterie en raison de sa haute densité d'énergie et de puissance. Leur efficacité est affectée en raison de l'augmentation de la température de la batterie. Un effort est fait pour maintenir la batterie dans les limites de température autorisées. Dans l'étude actuelle, une gestion thermique efficace (composite de paraffine en mousse de nickel recouvert de graphène) est examinée expérimentalement pour les batteries Li-ion de grande puissance. Le modèle expérimental contient six cellules énergétiques au lithium-ion Panasonic 18650B 3400 mAh connectées en série. Quatre autres modes de gestion thermique ont été comparés et leurs résultats ont été évalués. En utilisant un composite de paraffine en mousse de nickel recouvert de graphène, une réduction de 34 % de la température de la batterie est obtenue. Alors qu'une diminution de 1 % de la température de la batterie améliore l'autonomie de la batterie de deux mois. Ainsi, le composite de paraffine en mousse de nickel recouvert de graphène est une option réalisable pour la gestion thermique des batteries au lithium-ion. Les problèmes thermiques associés aux batteries des véhicules électriques peuvent affecter considérablement les performances et le cycle de vie. Les principes fondamentaux du transfert de chaleur et les caractéristiques de performance des batteries lithium-ion commerciales sont utilisés pour prédire les distributions de température dans une batterie typique dans diverses conditions de décharge. Diverses stratégies de refroidissement sont mises en œuvre pour examiner la relation entre le comportement thermique de la batterie et les paramètres de conception. En étudiant l'effet des conditions de refroidissement et de la configuration du bloc sur la température de la batterie, des informations sont obtenues sur la manière de maintenir la température de fonctionnement en concevant une configuration de batterie appropriée et en choisissant des systèmes de refroidissement appropriés . Il a été constaté qu'une stratégie de refroidissement basée sur la convection forcée distribuée est une méthode efficace et rentable qui peut fournir des distributions uniformes de température et de tension au sein de la batterie à différents taux de décharge.