Thermal performance of liquid cooled and air cooled thermal ground plane-based battery thermal management systems for a high-power density Lithium-ion battery
Notice bibliographique
Résumé
This work evaluates the performance of two battery thermal management systems (BTMS) based on thermal ground planes (TGP) in fast charging and high C-rate operation. The battery module considered consist of a matrix of cylindrical Li-ion cells sitting on four TGPs (also referred to as 2D flat heat pipe) for bottom-cooling. Heat is removed from the TGPs by coupling its extremity with a heat sink (air cooled) or a cold plate (liquid cooled). The battery module of 1.3 kWh is experimentally cycled with 0.7 C charge rate, 1 C and 2 C discharge rate in a CC-CV protocol. The thermal performances of the two heat-dissipation configurations are evaluated based on cell averaged temperatures, in-cell temperature differences and in-module temperature differences. The two systems showed comparable performances regarding the maximum cell averaged temperature. During the 2 C discharges, the maximum cell-averaged temperatures are $50^{\circ} \mathrm{C}$ and $54^{\circ} \mathrm{C}$ for air cooling and liquid cooling respectively, while the maximum in-module temperature difference are $8^{\circ} \mathrm{C}$ and $10^{\circ} \mathrm{C}$ respectively. These maximums all happen at the end of the CC phase of the cycling. This experimental work concludes that fast charging and high-power operation can be sustained with the use of TGPs. Also, given the comparable performances of the two heat dissipation configurations and the ease of implementation of air cooling, thermal ground planes can make air cooling a viable option in commercial electrical vehicle batteries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».