用电热模型改善电池设计[外文翻译].doc

附件C：译文

用电热模型改善电池设计
摘要
电动和混合动力汽车的电池的工作温度对电池的性能和寿命有很大的影响，因此必须重视电池的热管理。电化学模型和有限元分析能有效地预测电池的热性能。本文用电热模型的有限元分析来预测实际几何体的单元和模块的热性能。为了说明这个过程，我们对用在丰田普锐斯上的两代日本松下菱状镍氢电池模块进行了热性能的仿真。模型展示出为什么新一代的模块有更好的热性能。由在恒定放电电流下两个电池模块的热影像预知实验的合理趋势。
关键词

混合动力汽车，热管理，镍氢电池，电池模型，仿真
简介
由于温度对电池的性能和寿命有很大的影响，所以在实际工作条件下的混合动力汽车必须有一个热管理系统。最近几年汽车制造商和电池供应商越来越注重电池的热管理了，尤其注重电池的生命周期和相关的保修费用。简单的热管理系统是由能量平衡方程得到的，复杂的则由CFD模型得到。每个单元或模块的热设计决定了管理系统的基本性能，因此单元和模块的设计决定管理系统的热性能。虽然精细的电化学模型能有效地预测出单元的电化学性能[1][2],但它不能采集到实际单元或模块的热传递（箱体，电极，连接器，导线，安全阀，集电器，密封条等）。某些有限元模型虽能采集到实际单元或模块的热传递[3]，但不能采集到各组件电流发热。在过去，我们用ANSYS采集热[3]。欧姆热加上电化学反应焓才是单元的发热。
在本课题中，我们着重于把单元和模块电方面的整合成有限元的热分析模型，我们的目的是开发出电热有限元模型来预测单元和模块的热性能[1];用这个模型来预测设计的热性能（比如2001日本松下的镍氢电池模块）并且和下一代设计产品比较（2004日本松下镍氢电池模块[3]），还要比较预测他们在相同条件下的红外线热图像。