
02
邱惠和,蔣子奇,楊銀創(chuàng)。 一種新型方形鋰離子電池超薄熱接地層熱管理系統(tǒng)[J]. 應(yīng)用熱能工程。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于超薄熱接地平面的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(UTTGP-BTMS),采用0.4mm厚的新型UTTGP風(fēng)冷散熱,將電池間隙的熱量散發(fā)出來(lái),采用雙層高每英寸孔隙率 (PPI) 網(wǎng)格和潤(rùn)濕性改性來(lái)提高 UTTGP 的熱性能。在BTMS評(píng)估測(cè)試之前,電池在2.2C至4C快充條件下的發(fā)熱率通過(guò)Bernardi模型進(jìn)行估算,然后,在 10°C 至 50°C 的環(huán)境溫度和 2.2C 至 4C的 快充條件下,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究新型電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) (BTMS) 的熱性能。BTMS能夠?qū)?4C 充電率下55Ah磷酸鐵鋰電池的表面溫度維持在 42.7 °C以下,并且表現(xiàn)出良好的表面溫度均勻性。與采用銅散熱器的 BTMS 相比,熱阻大幅降低,同時(shí),較高的孔密度在高C速率下也表現(xiàn)出更好的性能,該研究為電動(dòng)汽車(chē)高功率電池?zé)峁芾硖峁┝诵碌慕鉀Q思路。
摘要: 六方溫度顯著影響電動(dòng)汽車(chē)(EV)鋰離子電池組的能源效率、安全性、壽命和性能。快速充電(FC)時(shí)電池整體溫度高、溫差大,會(huì)導(dǎo)致性能下降,甚至發(fā)生熱失控等災(zāi)難性故障。此外,電池組能量密度的增加限制了熱管理系統(tǒng)的空間。因此,我們開(kāi)發(fā)了基于超薄熱接地層的 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) (UTTGP-BTMS),它利用0.4毫米厚的新型UTTGP和空氣冷卻來(lái)散發(fā)電池之間間隙的熱量。采用雙層高每英寸孔隙率(PPI)網(wǎng)格和潤(rùn)濕性改性來(lái)增強(qiáng)UTTGP的熱性能。在進(jìn)行BTMS評(píng)估測(cè)試之前,通過(guò)Bernardi模型估算了電池在2.2C至4C快充條件下的發(fā)熱率。然后,在 10°C 至 50°C 的環(huán)境溫度下,在 2.2C 至 4C FC 條件下對(duì)新型電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) (BTMS) 的熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。BTMS能夠?qū)?5Ah磷酸鐵鋰電池的電池表面溫度 在4C充電倍率下維持在42.7℃以下,在5倍率充電時(shí)維持在57.3℃以下。
0
°
C
環(huán)境溫度,并且在所有研究的情況下仍然實(shí)現(xiàn)良好的表面溫度均勻性。與采用銅散熱器的 BTMS 相比,溫升溫度不均勻性和 熱阻 分別降低高達(dá) 23.3%、28.4% 和 62.6%。除此之外,還通過(guò)改變網(wǎng)格的篩數(shù)來(lái)研究UTTGP-BTMS中網(wǎng)格的孔隙密度的影響,表明較高的孔隙密度在大C倍率下具有更好的性能。所提出的 UTTGP-BTMS 在電池組的溫度調(diào)節(jié)方面顯示出僅亞毫米厚度的顯著性能,有可能成為電動(dòng)汽車(chē)中高功率電池?zé)峁芾淼目尚薪鉀Q方案。

03
田爽,劉志寬,徐共慶,等。 基于蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合液冷相變材料的軟包鋰離子電池?zé)峁芾頂?shù)值研究[J]. 儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):對(duì)比風(fēng)冷、PCM冷卻和最高混合冷卻替代BTMS,采用風(fēng)冷方案電池溫度超過(guò)工作溫度,而液體PCM冷卻(LPCM)的混合冷卻方案可以有效控制電池的溫度。當(dāng)冷卻液速度為0.06 m/s、入口溫度為36℃,電池的最高溫度和最大溫度差分別為42.3℃和4.3℃,LPCM具有最佳的熱管理性能。結(jié)果表明,BTMS模型采用混合液冷的PCM方案設(shè)計(jì)提供了參考。
抽象的: 針對(duì)鋰離子軟包電池模塊的溫升和溫差問(wèn)題,本文提出了一種新型混合液體和相變材料(PCM)蜂窩結(jié)構(gòu)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了電池的開(kāi)路電壓(OCV)、內(nèi)阻、開(kāi)路電壓溫度導(dǎo)數(shù)、比熱容和熱導(dǎo)率。對(duì)比空冷、PCM冷卻和混合冷卻三種BTMS發(fā)現(xiàn),使用空冷方案時(shí)電芯溫度超過(guò)工作溫度,而PCM冷卻和混合冷卻方案的混合冷卻可以有效控制電芯最高溫度。混合冷卻(LPCM)方案用于研究液體流速和入口溫度作為變量。當(dāng)冷卻液流量為0.06 m/s、入口溫度為36 ℃時(shí),電池的最高溫度和最大溫差分別為42.3 ℃和4.3 ℃,LPCM具有最佳的熱管理性能。結(jié)果表明,BTMS數(shù)值模型可為采用混合液冷的PCM方案設(shè)計(jì)提供參考。

04
王慶松,王俊杰,梅文欣,等。
相變與液冷相結(jié)合的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)溫度控制性能及優(yōu)化策略研究[J].
應(yīng)用熱能工程。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模型,為十二個(gè)圓柱形鋰離子電池設(shè)計(jì)了一種結(jié)合相變材料和液體冷卻的新型熱管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在環(huán)境溫度35 ℃下,空白對(duì)照系統(tǒng)1 C充電和2 C放電時(shí)的最大溫度和溫差分別為57.6 ℃和4.1 ℃,而單液最大溫差為3.6 ℃冷卻。與它們相比,耦合系統(tǒng)的最高溫度僅為44.8℃,最大溫差小于2℃,具有優(yōu)越的循環(huán)性能。此外,提出了電熱模型來(lái)研究冷卻劑的冷卻效果,從中控制冷卻劑流量在250 mL/min內(nèi)是最佳選擇。基于這些結(jié)果,通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出了冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。
抽象的: 為了確保鋰離子電池在使用中的安全性,在不同的工作條件下將電池組的溫度保持在所需的范圍內(nèi)至關(guān)重要。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模型,為十二個(gè)圓柱形鋰離子電池設(shè)計(jì)了一種結(jié)合相變材料和液體冷卻的新型熱管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在環(huán)境溫度35℃下,空白對(duì)照系統(tǒng)1C充電和2C放電時(shí)的最大溫度和溫差分別為57.6℃和4.1℃,而采用單液冷時(shí)最大溫差為3.6℃。與它們相比,耦合系統(tǒng)的最高溫度僅為44℃。8℃,最大溫差小于2℃,循環(huán)性能優(yōu)越。此外,提出了電熱模型來(lái)研究冷卻劑的冷卻效果,從中控制冷卻劑流量在250 mL/min內(nèi)是最佳選擇。基于這些結(jié)果,通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出了冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。由此可見(jiàn),控制冷卻液流量在250mL/min以?xún)?nèi)是最佳選擇。基于這些結(jié)果,通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出了冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。由此可見(jiàn),控制冷卻液流量在250mL/min以?xún)?nèi)是最佳選擇。基于這些結(jié)果,通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出了冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。通過(guò)監(jiān)測(cè)電池組最高溫度和環(huán)境溫度,提出冷卻液流量和入口溫度分級(jí)管理的優(yōu)化策略。這種策略不僅可以在不同的環(huán)境溫度下將系統(tǒng)的溫度控制在所需的范圍內(nèi),還可以減少液冷不必要的能耗。所提出的系統(tǒng)可擴(kuò)展以應(yīng)用于其他類(lèi)型的電池進(jìn)行熱管理。

05
阿約德吉·阿德尼蘭,山姆·帕克。 電動(dòng)汽車(chē)快充循環(huán)下鋰離子軟包電池優(yōu)化冷卻與熱分析[J]. 儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):本研究使用多域建模方法對(duì)采用 1P4S 配置(1 個(gè)并聯(lián)和 4 個(gè)串聯(lián)電池)的商用 65 Ah 軟包電池進(jìn)行熱分析。該研究旨在分析四種不同冷卻配置的熱行為,即具有環(huán)境冷卻的單電池、具有環(huán)境冷卻的 1P4S、僅具有底部液體冷卻的 1P4S 和具有兩側(cè)液體冷卻的 1P4S。Newman、Tiedemann、Gu 和 Kim (NTGK) 模型用于小尺度電化學(xué)建模,而計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD) 用于分析電動(dòng)汽車(chē)常用的不同快速充電速率期間的熱行為。研究結(jié)果表明,使用兩個(gè)流動(dòng)方向相反的冷卻板而不是單側(cè)冷卻可將最大溫差從 10°C 降低 50% 至 5°C,并將充電期間的最高溫度降低 7°C,為 1.98°C。這表明使用兩側(cè)液冷可以顯著改善電池的熱性能,這對(duì)于快速充電和整體電池性能至關(guān)重要。這項(xiàng)研究對(duì)行業(yè)的意義重大,因?yàn)樗峁┝擞嘘P(guān)如何改進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)電池組的設(shè)計(jì)和熱管理的見(jiàn)解。通過(guò)使用多域建模和 CFD 分析,電池制造商可以?xún)?yōu)化其電池組的設(shè)計(jì),以改進(jìn)熱管理,降低熱失控風(fēng)險(xiǎn),并提高電池性能和壽命。這可能會(huì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)出更可靠、更高效的電動(dòng)汽車(chē),從而有助于加速電動(dòng)汽車(chē)在全球的普及。
抽象的: 本研究使用多域建模方法對(duì) 1P4S 配置(1 個(gè)并聯(lián)電池和 4 個(gè)串聯(lián)電池)配置的商用 65 Ah 袋型電池進(jìn)行熱分析。該研究旨在分析四種不同冷卻配置的熱行為,即采用環(huán)境冷卻的單電池、采用環(huán)境冷卻的 1P4S、僅采用底部液體冷卻的 1P4S 以及采用兩側(cè)液體冷卻的 1P4S。Newman、Tiedemann、Gu 和 Kim (NTGK) 模型用于小尺度電化學(xué)建模,而計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 用于分析電動(dòng)汽車(chē)常用的不同快速充電速率下的熱行為。研究結(jié)果表明,使用兩個(gè)流向相反的冷卻板代替一側(cè)冷卻,可將最大溫差從10℃降低到5℃,降低50%,并在1.98C充電時(shí)將最高溫度降低7℃。這表明采用兩側(cè)液冷可以顯著提高電池的熱性能,這對(duì)于快速充電和電池整體性能至關(guān)重要。這項(xiàng)研究對(duì)行業(yè)的影響意義重大,因?yàn)樗峁┝巳绾胃倪M(jìn)電動(dòng)汽車(chē)電池組的設(shè)計(jì)和熱管理的見(jiàn)解。通過(guò)使用多域建模和CFD分析,電池制造商可以?xún)?yōu)化其電池組的設(shè)計(jì),以改善熱管理,降低熱失控風(fēng)險(xiǎn),并提高電池性能和壽命。這可以促進(jìn)更可靠、更高效的電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā),從而有助于加速電動(dòng)汽車(chē)在全球的采用。

06
Y. Salami Ranjbaran、MH Shojaeefard、GR Molaeimanesh。 基于相變材料的鋰電池冷風(fēng)通道被動(dòng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)熱性能增強(qiáng)[J]. 儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)研究出一種混合動(dòng)力電池?zé)峁芾?/a>系統(tǒng)(BTMS),基于相變材料的主動(dòng)熱管理系統(tǒng)(TMS)和被動(dòng)TMS的組合(PCM) 將電池溫度保持在合適的范圍內(nèi),同時(shí)與被動(dòng) TMS 相比具有更好的冷卻效果,并且使用比主動(dòng) TMS 更少的能量。在整個(gè)研究中,該團(tuán)隊(duì)對(duì)具有三種不同冷卻管道結(jié)構(gòu)和三種不同冷氣流壓力差的九個(gè)案例進(jìn)行了模擬和研究。結(jié)果表明,即使在最壞的情況下,溫度的升高也是安全的、可接受的,并且對(duì)于熱管理考慮來(lái)說(shuō)足夠平穩(wěn)。電池的最高溫度從未超過(guò) 314 K,顯示出所提出的混合 BTMS 的完美能力。此外,人們可以注意到入口空氣越強(qiáng)大流或通過(guò) PCM 體積的冷卻管道越長(zhǎng),電池表面溫度越低。此外,在所有模擬情況下,電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,證明了所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)造均勻溫度分布方面的出色能力。另一方面,可以得出結(jié)論,入口氣流越強(qiáng)大或通過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。
抽象的: 混合電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)是主動(dòng)熱管理系統(tǒng)(TMS)和基于相變材料(PCM)的被動(dòng)TMS的結(jié)合,可以將電池溫度保持在合適的范圍內(nèi),同時(shí)具有比被動(dòng)TMS更好的冷卻效果,并且比主動(dòng)TMS使用更少的能量。在整個(gè)研究中,我們對(duì)包含空氣冷卻系統(tǒng)的主動(dòng) TMS 的結(jié)構(gòu)作用進(jìn)行了研究。為此,對(duì)具有三種不同冷卻管道結(jié)構(gòu)和三種不同冷氣流壓差的九個(gè)案例進(jìn)行了模擬和研究。結(jié)果表明,即使在最壞的情況下,溫度的升高也是安全、可接受且平穩(wěn)的——對(duì)于熱管理考慮來(lái)說(shuō)是足夠的。電池的最高溫度從未超過(guò) 314 K,顯示了所提出的混合 BTMS 的完美能力。此外,人們可以注意到,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道越長(zhǎng),電池表面溫度就越低。此外,在所有模擬情況下,電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,這表明所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)建均勻溫度分布方面具有出色的能力。另一方面,得出的結(jié)論是,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。人們可以注意到,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道越長(zhǎng),電池表面溫度就越低。此外,在所有模擬情況下,電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,這表明所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)建均勻溫度分布方面具有出色的能力。另一方面,得出的結(jié)論是,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。人們可以注意到,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道越長(zhǎng),電池表面溫度就越低。此外,在所有模擬情況下,電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,這表明所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)建均勻溫度分布方面具有出色的能力。另一方面,得出的結(jié)論是,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,這表明所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)建均勻溫度分布方面具有出色的能力。另一方面,得出的結(jié)論是,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。電池模塊內(nèi)電池的最大溫差不超過(guò) 1.6 °C,這表明所提出的混合 BTMS 在電池組內(nèi)創(chuàng)建均勻溫度分布方面具有出色的能力。另一方面,得出的結(jié)論是,入口氣流越強(qiáng)大或穿過(guò) PCM 體積的冷卻管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),觀察到的最大溫度梯度就越大。

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王永珍,楊文勝,林如恒,等。 用于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的埃洛石納米管高導(dǎo)熱防漏電復(fù)合相變材料[J]. 儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):通過(guò)原位化學(xué)還原和物理共混技術(shù)的協(xié)同方法,制備具有PEG/EG/HNT@AP的高導(dǎo)熱CPCM。聚乙二醇(PEG)作為相變基質(zhì),高嶺土納米管(HNT)作為支撐材料,可以提供交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),防止其泄漏。特別是,膨脹石墨(EG)和銀納米粒子(AgNPs)組裝成HNT (HNT@AP),發(fā)揮協(xié)同作用,構(gòu)建互連的熱網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明:當(dāng)HNT@AP含量為40%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)提高到1.15 W/(mK),相變潛熱保持在103.65 J/g;此外,設(shè)計(jì)了具有PEG/EG/HNT@AP和PEG/EG/ER的電池模塊,并分別在充放電循環(huán)過(guò)程中進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果表明,PEG/EG/HNT@AP電池模塊在35℃環(huán)境溫度下,在3C放電速率下也能保持在60℃以下,具有良好的熱管理效果。因此,本研究為合理設(shè)計(jì)高導(dǎo)熱復(fù)合材料以提高電動(dòng)汽車(chē)電池組的熱安全性提供了依據(jù)。
抽象的: 階段電池模塊的熱安全性被證明是阻礙電動(dòng)汽車(chē)(EV)更廣泛采用的主要瓶頸。探索高效的熱管理系統(tǒng)以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)快速增長(zhǎng)的需求至關(guān)重要。復(fù)合材料(CPCM)作為被動(dòng)冷卻系統(tǒng)在電池組中具有巨大的應(yīng)用潛力。然而,固有的泄漏和低熱導(dǎo)率限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛使用。本研究通過(guò)原位化學(xué)還原和物理共混技術(shù)的協(xié)同方法成功制備了含有PEG/EG/HNT@AP的高導(dǎo)熱CPCM。聚乙二醇(PEG)作為相變基質(zhì)和埃洛石納米管(HNT)作為支撐材料可以提供交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以防止其泄漏。尤其,膨脹石墨(EG)和銀納米顆粒(AgNPs)組裝成HNT(HNT@AP)發(fā)揮協(xié)同作用,構(gòu)建互連的熱網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明,當(dāng)HNT@AP的含量為40%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)提高至1.15 W·m?1·K?1,相變潛熱可維持在103.65 J·g?1。此外,分別設(shè)計(jì)并測(cè)量了具有PEG/EG/HNT@AP和PEG/EG/ER的電池模塊在充電和放電循環(huán)過(guò)程中的性能。結(jié)果表明,采用PEG/EG/HNT@AP的電池模塊可以表現(xiàn)出優(yōu)異的熱管理效果,即使在35℃環(huán)境溫度下,在3C放電倍率下溫度也能控制在60℃以下。因此,這項(xiàng)工作有助于合理設(shè)計(jì)高導(dǎo)熱復(fù)合材料,以提高電動(dòng)汽車(chē)電池組的熱安全性。

08
Saber Abdollahzadeh Bonab、Sajjad Ahangar Zonouzi、哈比卜·阿明法爾。
螺旋管流動(dòng)沸騰冷卻與空氣冷卻相結(jié)合的鋰離子電池?zé)峁芾?/strong>[J].
儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)采用組合冷卻方法進(jìn)行鋰離子電池的熱管理。這種冷卻方法是通過(guò)纏繞在電池上的半螺旋管進(jìn)行流動(dòng)沸騰冷卻和通過(guò)電池中的氣流進(jìn)行空氣冷卻的冷卻方法相結(jié)合的。使用控制體積技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬,用于模擬流動(dòng)沸騰區(qū)域的模型是歐拉-歐拉多相模型。獲得的結(jié)果表明,所提出的組合冷卻方法有助于更好的電池組熱管理。由于恒定溫度下的汽化潛熱,螺旋管內(nèi)發(fā)生流動(dòng)沸騰有助于去除大量熱量,并且電池與沸騰流體接觸的部分的電池溫度幾乎保持恒定。沸騰流體質(zhì)量通量的增加和入口空氣速度降低了電池組內(nèi)電池的最高溫度。此外,通過(guò)減小沸騰流體的入口過(guò)冷度,降低了電池的溫度,并且電池組中不同排的電池之間的溫差受空氣入口速度的影響較小。
抽象的: 在這項(xiàng)研究中,采用組合冷卻方法進(jìn)行鋰離子電池的熱管理。這種冷卻方法是通過(guò)纏繞在電池上的半螺旋管進(jìn)行流動(dòng)沸騰冷卻和通過(guò)電池中的氣流進(jìn)行空氣冷卻的冷卻方法相結(jié)合的。使用控制體積技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬,用于模擬流動(dòng)沸騰區(qū)域的模型是歐拉-歐拉多相模型。獲得的結(jié)果表明,所提出的組合冷卻方法有助于更好的電池組熱管理。由于恒定溫度下的汽化潛熱,螺旋管內(nèi)發(fā)生流動(dòng)沸騰有助于去除大量熱量,并且電池與沸騰流體接觸的部分的電池溫度幾乎保持恒定。沸騰流體的質(zhì)量通量和入口空氣速度的增加降低了電池組內(nèi)電池上的最高溫度。此外,通過(guò)減小沸騰流體的入口過(guò)冷度,降低了電池的溫度,并且電池組中不同排的電池之間的溫差受空氣入口速度的影響較小。

09
王彥東,劉群,鄧奇,等。
一種新型柔性阻燃相變材料及其電池?zé)峁芾頊y(cè)試[J].
儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)采用新型涂層阻燃策略,將柔性阻燃涂層(FRC)與柔性CPCM相結(jié)合,制備出高柔性阻燃CPCM(FR-CPCM)。對(duì)其熱物理性質(zhì)、柔韌性和阻燃性進(jìn)行了表征,并將其用于電池的熱管理。結(jié)果表明,F(xiàn)RC 顯著增強(qiáng)了 CPCM 的阻燃性,同時(shí)保留了其熱物理特性和柔韌性。FRC對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)沒(méi)有影響提高了CPCM的柔韌性,并大幅提高了FRCPCM的抗泄漏和高溫?zé)岢休d能力。當(dāng)涂層阻燃劑含量達(dá)到36%時(shí),F(xiàn)RCPCM達(dá)到最佳的綜合阻燃性能,LOI值為37.5%,PHRR降低79.2%,整個(gè)放熱過(guò)程減慢。而且,F(xiàn)RCPCM在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下對(duì)電池具有優(yōu)異的散熱能力。并且FRC-CPCM在加熱棒模擬電池TR的情況下能夠有效抑制向外部的熱量傳遞。
抽象的: 使用復(fù)合相變材料(CPCM)進(jìn)行電池?zé)峁芾砑刃枰艽蟮撵`活性,又需要優(yōu)異的阻燃性。本研究采用新型涂層阻燃策略,將柔性阻燃涂層(FRC)與柔性CPCM相結(jié)合,制備出高柔性阻燃CPCM(FR-CPCM)。對(duì)其熱物理性質(zhì)、柔韌性和阻燃性進(jìn)行了表征,并將其用于電池的熱管理。結(jié)果表明,F(xiàn)RC 顯著增強(qiáng)了 CPCM 的阻燃性,同時(shí)保留了其熱物理特性和柔韌性。FRC對(duì)CPCM的導(dǎo)熱性和柔韌性沒(méi)有影響,大幅提高了FRCPCM的抗?jié)B漏和高溫?zé)岢休d能力。當(dāng)涂層阻燃劑含量達(dá)到36%時(shí),F(xiàn)RCPCM達(dá)到最佳的綜合阻燃性能,LOI值為37.5%,PHRR降低79.2%,整個(gè)放熱過(guò)程減慢。而且,F(xiàn)RCPCM在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下對(duì)電池具有優(yōu)異的散熱能力。并且FRC-CPCM在加熱棒模擬電池TR的情況下能夠有效抑制向外部的熱量傳遞。

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張國(guó)慶,鄧健,李新希,等。
用于電池?zé)峁芾淼母叻缆?dǎo)熱多功能柔性復(fù)合相變材料[J].
儲(chǔ)能雜志。
總結(jié):團(tuán)隊(duì)提出了一種具有高抗?jié)B漏和導(dǎo)熱性能的多功能柔性CPCM,利用聚乙二醇和六亞甲基二異氰酸酯的聚合和交聯(lián)反應(yīng)從本質(zhì)上解決了CPCM的滲漏問(wèn)題。結(jié)果表明,CPCM表現(xiàn)出優(yōu)異的抗?jié)B漏和彈性性能。特別是在3wt%的協(xié)同作用下,CPCM的導(dǎo)熱系數(shù)明顯提高了2.8倍 氮化鋁和 2 wt% 碳納米管。此外,采用多功能柔性CPCM的電池模塊即使在1.5C放電倍率下最高溫度也能控制在45℃以下,相應(yīng)溫差保持在4.3℃以?xún)?nèi)。憑借這些優(yōu)異的性能,多功能柔性PEAC可以為提高應(yīng)用中電池組的熱安全性提供有效的解決方案,這將顯著促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。
抽象的: 復(fù)合相變材料(CPCM)作為被動(dòng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)仍然面臨著易泄漏、高剛性和低導(dǎo)熱率等諸多挑戰(zhàn)。本研究提出了一種具有高抗?jié)B漏和導(dǎo)熱性能的多功能柔性CPCM,利用聚乙二醇和六亞甲基二異氰酸酯的聚合和交聯(lián)反應(yīng)從本質(zhì)上解決了CPCM的滲漏問(wèn)題。結(jié)果表明,CPCM表現(xiàn)出優(yōu)異的抗?jié)B漏和彈性性能。特別是,由于3wt%氮化鋁和2wt%碳納米管的協(xié)同作用,CPCM的導(dǎo)熱率明顯提高了2.8倍。此外,采用多功能柔性CPCM的電池模塊的最高溫度即使在1℃也可控制在45℃以下。5C放電倍率,對(duì)應(yīng)溫差保持在4.3℃以?xún)?nèi)。憑借這些優(yōu)異的性能,多功能柔性PEAC可以為提高應(yīng)用中電池組的熱安全性提供有效的解決方案,這將顯著促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。
