Estudo experimental de gerenciamento térmico de baterias de lítio com gradiente de dupla temperatura de mudança de fase em ampla faixa térmica

Wang Tieying ,  

Liu Songsong ,  

Su Yuanxiang ,  

Liu Shengchun ,  

Shi Qianlei ,  

Xu Chao ,  

Liao Zixuan ,  

摘要

Foi proposta uma nova metodologia passiva de gerenciamento térmico para baterias de íons de lítio baseada em material de mudança de fase composto em dupla camada de parafina/grafite expandido/carvão de bambu. Para resolver o problema do alcance térmico limitado dos materiais de mudança de fase existentes, foi construída uma estrutura de gradiente com duas temperaturas de mudança de fase (30 ℃/50 ℃) e combinou-se a alta condutividade térmica do grafite expandido com as características porosas e de adsorção do carvão de bambu, desenvolvendo um sistema composto com função de controle de dupla temperatura de mudança de fase. Os resultados experimentais mostram que: em temperatura ambiente de 40 ℃ e sob condições de alta taxa de 5 C, o uso do material de mudança de fase em dupla camada reduziu a elevação da temperatura do conjunto de baterias (43,3 ℃) em 37,8 % comparado com o grupo sem material de mudança de fase (69,6 ℃); em ambientes de baixa temperatura (-10 ℃ e 0 ℃), o material de mudança de fase de dupla camada estendeu a faixa efetiva de temperatura de operação da bateria por meio da liberação de calor latente da mudança de fase e da contribuição sinérgica do armazenamento térmico nos poros. Este sistema composto realiza um gerenciamento térmico inteligente em uma ampla faixa de temperatura (-10~40 ℃) através de um mecanismo de dupla mudança de fase, fornecendo uma solução inovadora para o controle térmico da segurança das baterias, com significativo valor de aplicação na engenharia.

关键词

Material de mudança de fase dupla; gerenciamento térmico de baterias; parafina/grafite expandido/carvão de bambu; controle em ampla faixa térmica

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