Elkourchi, Imad
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- PublicationComprehensive methodology to simulate heat generated and dissipated by a cooling plate system of a high-power battery module under thermal runaway conditions.(Universitat Politècnica de València, 2024-10-24) Elkourchi, Imad; Micó Reche, Carlos; Departamento de Máquinas y Motores Térmicos; Instituto Universitario de Investigación CMT - Clean Mobility & Thermofluids; Escuela Politécnica Superior de Alcoy[ES] Las celdas de iones de litio requieren una gestión térmica adecuada para lograr un rendimiento óptimo garantizando una temperatura de trabajo idónea, a la vez que mantener la seguridad previniendo un posible descontrol térmico, que derive en un fallo por fuga térmica. Este trabajo presenta una metodologÃa de simulación integral para evaluar las prestaciones y la seguridad de módulos de baterÃa bajo condiciones de funcionamiento normales y extremas. Primero, se propone un nuevo modelo térmico para calcular con precisión la energÃa total liberada por las baterÃas de iones de litio durante un ensayo de abuso térmico en un calorÃmetro de tasa acelerada. Esto servirá para alimentar las etapas siguientes de la simulación. El comportamiento electro-térmico a nivel de celda se caracteriza experimentalmente y la información se emplea para construir y validar un modelo de circuito eléctrico equivalente. Posteriormente, se construye un módulo de baterÃa compuesto por 720 celdas del tipo 27500, conectadas a la placa de enfriamiento con caminos de flujo de refrigerante, utilizando GT-Suite. En este, se incluye el modelo de la celda para simular sus prestaciones y el calor generado durante el funcionamiento normal de las mismas. Además, se introduce el efecto del fenómeno de fuga térmica a través de la energÃa liberada que se ha medido en los experimentos. Toda esta metodologÃa desarrollada se emplea para realizar un estudio del impacto del flujo del refrigerante, la corriente eléctrica de operación (C-rate) y la temperatura de entrada del refrigerante en las prestaciones del módulo de baterÃa. Además, se investiga la progresión del fenómeno de fuga térmica a nivel de módulo.