Coupled Numerical Approach for Automotive Battery Pack Lifetime Estimates With Thermal Management
Notice bibliographique
Résumé
This study combined a simple two-dimensional (2D) finite volume model (Kim model), which employs Ohm's law along with charge conservation over the electrodes and Butler–Volmer charge transfer kinetics for prismatic battery cells coupled with the single particle model (SPM) in order to model the thermal state of automotive battery packs. The objective here was to determine the effects of liquid cooling applied to the packs under standard driving cycles. A model developed by Kim provided a means for determining a nonuniform current distribution over the surface of the current collectors. The Kim model is based on the application of Ohm's law over a conducting medium, with empirical source terms representing current flowing into or out of an adjacent electrode layer. Here, a modeling advance is presented where empirical source terms in the Kim model were replaced with ones based on the chemistry and physics occurring inside the battery. As such, fundamental battery function was imparted to the model by integrating the SPM into the 2D finite volume Kim model. The 2D procedure described above was carried out on electrode sheets at different positions inside the cell, and determined thermal generation values that were mapped volumetrically into a heat transfer simulation, which, in turn, updated the electrochemical simulation. Capacity fade kinetics were determined by fitting experimental data to simulated results. With time-temperature profiles produced as described above for different pack cooling levels and varying degrees of cell degradation, a basic SPM simulation was then used with thermal overlays to estimate automotive cell life under various driving scenarios and various cooling levels. With these simulations, scenarios representing different thermal management regimes along with driving behavior were able to show the combined impact on automotive battery pack lifetimes.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».