本項(xiàng)目是根據(jù)某新能源車企的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求，對鋰電池進(jìn)行的仿真分析，目的是計(jì)算不同工況下模組與PACK的溫度情況。該項(xiàng)目主要通過自然對流的方式進(jìn)行散熱，計(jì)算結(jié)果需要與實(shí)驗(yàn)測試進(jìn)行對比。主要計(jì)算的工況包括：1C倍率充放電、最高時速放電、低溫條件下電池預(yù)熱與充電等。

1.多尺度的物理仿真需求；
2.復(fù)雜的幾何模型修復(fù)；
3.散熱問題中縫隙的處理；
4.模組級鋰電池的電芯、導(dǎo)電銅片、隔膜等部件的簡化方法；
5.PACK級鋰電池的導(dǎo)線、底座、其他設(shè)備的簡化方式；
6.多尺度計(jì)算的網(wǎng)格選擇；
7.與實(shí)驗(yàn)相符的物理模型選擇；
8.瞬態(tài)熱仿真的時間步長選擇；
9.與溫度相關(guān)的電芯發(fā)熱功率；
10.接觸熱阻的給定。

本案例首先對模組和PACK進(jìn)行幾何模型的修復(fù)與簡化，之后針對該模型相對比較規(guī)整的特點(diǎn)，劃分Cutcell網(wǎng)格。最后通過CFD軟件進(jìn)行仿真求解，求解過程中，與溫度相關(guān)的發(fā)熱功率通過UDF代碼來實(shí)現(xiàn)，自然對流的密度模型采用了不可壓縮的理想氣體模型。瞬態(tài)仿真在流場穩(wěn)定后采用了較大的時間步長。針對可能出現(xiàn)的縫隙問題，該案例通過工具組合的方式進(jìn)行縫隙查找與修復(fù)，有效避免了縫隙網(wǎng)格過多（或質(zhì)量太差）的問題。

通過該案例的仿真計(jì)算，用戶進(jìn)一步了解了使用CFD工具計(jì)算鋰電池散熱的基本步驟，同時也掌握了該仿真技術(shù)中幾個難點(diǎn)的處理方法，這些，都可以為客戶后續(xù)開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)的驗(yàn)證工作提供有效的幫助，從而提升鋰電池?zé)峁芾淼目傮w效果。
同時，用戶也通過該案例了解到本型號電池模組和PACK在指定工況下的熱性能，從而為后續(xù)的產(chǎn)品改進(jìn)與優(yōu)化提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。研發(fā)部熱管理李工：CFD軟件在仿真新能源電池的過程中，目前屬于領(lǐng)先的地位，無論是電芯的分析，還是模組或者PACK的計(jì)算，都具備很強(qiáng)的可靠性。鋰電池設(shè)計(jì)屬于國家重點(diǎn)支持的創(chuàng)新領(lǐng)域，相信會隨著行業(yè)的不斷發(fā)展而越做越好。