聚氨泡基于骨架的相变水凝,用于高效的电池热管理,具有有利的抗振性能
Chenggong Zhao1,2,3, Yifan Li1,3,4, Yicheng Liu1,3
1School of Energy and Materials, Shanghai Key Laboratory of Engineering Materials Application and Evaluation, Shanghai Polytechnic University, Shanghai 201209, China.
这项研究在聚氨 (PU) 泡骨架上引入了一种新型的相变水凝 (PCH) ,用于增强离子电池 (LIB) 热管理和抗振动性能. PCH@PU材料显著改善了电池的冷却,并防止机械应力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 由于温度敏感性,离子电池 (LIB) 需要高效的热管理.
- 像振动这样的外部力量可以降低LIB性能和寿命.
- 现有的解决方案往往缺乏集成的热和机械保护.
研究的目的:
- 设计和评估一个与聚氨 (PU) 泡骨架集成的新型相变凝 (PCH) .
- 为了证明PCH@PU复合材料在LIBs的热管理和抗振两方面的有效性.
- 评估PCH@PU对电池在热和机械应力下性能的影响.
主要方法:
- 使用PU泡骨架制造PCH的制造.
- 复合材料的热特性,包括导热率和接触电阻的表征.
- 在高放电率和外部振动下测试PCH@PU复合材料在电池模块中的性能.
- 分析电池模块的温度变化和内部电阻变化.
主要成果:
- 该PCH@PU复合材料的导热率达到0.65W/m·K).
- 热接触电阻在60°C下降到大约20K·cm2/W.
- 在6°C放电期间,电池模块温度降低了11.4°C.
- 与赤裸的电池相比,外部振动产生了一半的额外热量,温度差异为5.2°C.
结论:
- 开发的PCH@PU复合材料为LIBs提供了有效的热管理和增强的抗振性能.
- 在相位转换过程中灵活的接触转换可以改善界面热传递和抗冲击性能.
- PCH@PU显示了提高动力电池的安全性,可靠性和寿命的巨大潜力.
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