基于冷却通道和嵌入相变材料的电化学电池多功能热调节
应用物理
2024-07-23 v1
摘要
锂离子电池广泛应用于电动车辆和电网储能系统。相较于圆柱电池，棱柱电池因其紧凑封装优势而为首选。然而，热失控和温度不均匀是影响其可靠性、安全性和使用寿命的主要热调节问题。本文提出并评估了一种多功能冷却系统，由水冷通道(主动冷却)和嵌入两种不同熔点相变材料(PCM)的金属泡沫(被动冷却)组成。我们表明，多功能热调节策略可通过代表性棱柱电池模块提高冷却效果和温度均匀性。数值结果表明，对于采用水冷通道(3C 放电)冷却的电池包，双 PCM 布置相对于单 PCM 布置和无 PCM 电池包可降低最高温度分别降低 1.3 C 和 2.7 C。电池内最高温差也为 1.2 C。因此，多 PCM 热管理系统在降低电池最高温度和提高热均匀性方面优于单 PCM 系统。本工作推动了开发集主动冷却和被动冷却于一体的多功能热管理系统，以提高电化学电池单元的长期性能。
引用
@article{arxiv.2407.15040,
title = {Multifaceted thermal regulation in electrochemical batteries using cooling channels and foam-embedded phase change materials},
author = {Mehdi V. Bozorg and Juan F. Torres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.15040},
year = {2024}
}