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인용수 9
·2023
Thermofluidic analysis and optimization of installation spacing in a multiserpentine channeled cold plate for the liquid cooling of pouch-type battery cells
Kezheng Zhang, Yang Li, Se-Myong Chang
IF 2.8 (2023) Numerical Heat Transfer Part A Applications
초록

리튬이온 배터리(LIB)의 열 관리는 전기자동차의 신뢰성 있는 작동을 보장하는 데 핵심적인 요소이다. 내재된 협소한 작동 온도 범위(예: 25 °C~40 °C)는 원하는, 그리고 설계된 LIB 성능을 위해 전용 열 관리 시스템을 필요로 한다. 특히 더 높은 방전 부하를 위한 LIB 팩의 비에너지 밀도가 증가함에 따라, LIB는 다양한 액체 대류 시스템을 통해 열적으로 관리되어 왔다. 그중에서도 가장 널리 사용되는 설계는 LIB 사이에 삽입되는 다채널 냉각 플레이트에서 강제대류 냉각수를 사용하는 형태일 것이다. 가장 뚜렷한 단점은 냉각수가 경로를 따라 열적으로 쉽게 포화되어 냉각 효율이 빠르게 저하된다는 점이다. 이를 극복하기 위해, 본 연구에서는 열저항 모델을 사용하여 등간격(equi-spacing) 다중 서펜타인(serpentine) 채널 냉각 플레이트의 구성을 최적화하였다. 그 결과, 본 연구는 등폭(equi-width) 채널을 사용하되 비등간격(unequi-spacing)을 적용하는 새로운 냉각 플레이트 설계를 제안하며, 냉각 플레이트 표면에서의 온도 분포를 표준편차 기준으로 6.3 °C에서 5.5 °C로 13% 감소시키고, 최대 국소 온도 차이를 26.3 °C에서 24.1 °C로 8% 감소시켜 보다 균일하게 한다. 다만 압력 강하는 이에 비해 1% 더 높을 뿐이다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
CoolantMaterials scienceThermalNuclear engineeringComputer coolingDrop (telecommunication)Operating temperatureThermal resistanceSaturation (graph theory)Mechanical engineering
타입
Article
IF / 인용수
2.8 / 9
게재 연도
2023