
**探索 COMSOL 中的 18650 电池组蛇形液冷模型:集总电池组热性能与流场模拟**
摘要:
本文将简要介绍如何利用 COMSOL Multiphysics 软件模拟 18650 电池组蛇形液冷模型。我们将重
点聚焦于集总电池组耦合传热和流场的模拟,探讨圆柱形电池模组在外部液冷散热下的热性能与电性
能表现。通过仿真分析,为电池组的优化设计和散热方案的实施提供参考。
一、引言
在新能源汽车和储能系统领域,18650 电池以其高能量密度、成熟的生产工艺等优势得到广泛应用。
然而,随着电池组容量的增大,其散热问题也日益突出。本文将通过 COMSOL 软件,构建一个蛇形液
冷模型,以分析其集总电池组在流场与传热方面的特性。
二、模型建立与理论背景
我们选择了 COMSOL Multiphysics 作为模拟工具,因其强大的多物理场耦合分析能力。模型中,
电池组采用蛇形液冷结构,集总电池组通过流场与外部冷却液进行热交换。模拟过程中,我们将考虑
电池模组在外部液冷散热下的热性能及电性能的变化。
三、模拟过程详解
1. 几何建模:依据实际电池模组尺寸,在 COMSOL 中建立三维几何模型。特别地,蛇形液冷结构的
细节将影响流场的分布和传热效率。
2. 材料属性设定:定义电池组材料(如正负极、隔膜等)的热学参数和电学参数,以及液冷介质的
物理属性。
3. 网格划分:为保证计算的精度和效率,对模型进行合理的网格划分。特别对于流场和传热关键区
域,需进行细网格处理。
4. 物理场设定:设置流体流动、传热及电化学过程的物理场,并定义它们之间的耦合关系。
5. 求解与分析:运行模拟,观察流场分布、温度场变化以及电性能的相应表现。
四、结果与讨论
模拟结果显示,蛇形液冷结构能够有效地降低电池组的温度,特别是在高倍率放电或长时间工作时。
流场的合理设计能够确保冷却液均匀分布,从而保证电池组各部分的散热效率一致。此外,集总电池
组的热性能与电性能之间存在一定耦合关系,需在设计中综合考虑。