先进的NiCr/NiSi薄膜热电偶用于离子电池系统中精确的温度传感
1National Engineering Laboratory of Coal-Fired Pollutants Emission Reduction, School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 19, 2025
概括
这项研究开发了一种NiCr/NiSi薄膜热电偶,用于精确监测离子电池的内部温度. 该传感器通过早期检测热失控风险来提高电池的安全性和性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 有效的热管理对于离子电池 (LIB) 的性能,安全性和寿命至关重要,特别是在电动汽车中.
- 需要准确的实时内部温度监测,以防止热失控并优化电池运行.
研究的目的:
- 开发和验证高精度,快速响应的NiCr/NiSi薄膜热电偶,用于内部LIB温度测量.
- 在LIB应用中集成模拟和实验方法,以优化热电偶性能.
- 为了研究环境温度对电池内部温度的影响.
主要方法:
- 在聚胺基板上使用磁铁喷射制造NiCr/NiSi薄膜热电偶.
- 热电偶性能的描述,包括Seebeck系数和可重复性.
- 模拟和实验验证的整合,包括静态校准,短路和穿孔测试.
- 对环境温度对电池内部温度的影响的分析.
主要成果:
- NiCr/NiSi热电偶实现了~40.95μV/°C的Seebeck系数,其可重复性误差为0.45%.
- 模拟和实验测试证实了热电偶的可靠性和准确性,用于检测短暂的热事件.
- 在环境温度上升和电池内部温度之间观察到几乎线性关系.
结论:
- 开发的薄膜热电偶适合在LIBs中准确,高速的内部温度监测.
- 这项技术可以改进电池热管理系统,实现早期热失控警告并提高安全性.
- 了解环境温度的影响对于预测和管理内部电池的热行为至关重要.
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