來源:Journal of Energy Storage

原文:https://doi.org/10.1016/j.est.2024.110992

01 背景介紹

隨著電化學儲能技術和新能源汽車的進步，鋰離子電池的應用范圍不斷擴大。與其他二次電池相比，鋰離子電池具有高能量存儲密度和長生命周期。然而，電池的安全運行高度依賴于環境溫度。過高和過低的溫度都會影響鋰離子電池的安全性和性能。對于電池模塊來說，最高溫度一般不高于55℃，溫差保持在5℃以內。此外，電池長期在溫度低于0℃的環境下工作會導致電池性能下降，加速電池壽命的下降。所以，BTMS的開發尤為重要。基于潛熱材料的BTMS利用材料的潛熱來儲存熱量并在需要時釋放熱量，可以將系統內的溫度變化保持在較窄的范圍內。

02 成果掠影

近日，哈爾濱工業大學何玉榮教授團隊提出一種基于相變材料的雙層被動電池熱管理結構。雙層結構可以增加BTMS的潛熱：從5.5增加到5。與單層結構相比，每個電池 8 kJ。模擬結果表明雙層結構表現出良好的溫度控制能力。當環境溫度達到35℃時，電池組溫度維持在49.2℃左右。雙層結構可以延緩低溫下的熱量損失，有助于電池在寒冷環境下更好地工作。研究成果以“A novel double-layer lithium-ion battery thermal management system based on composite PCM optimized heat dissipation and preservation in cold climates”為題發表在《Journal of Energy Storage》。

03 圖文導讀

圖1 電池測試系統的原理圖

圖2 電池的內部結構示意圖

圖3 電池和CPCMs之間有不同的組裝結構

圖4 CPCM模型的驗證。(a)B4型和(b)B1型

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