中美研究人員著手尋找一種經濟有效的電池熱管理策略,以將電池溫度保持在安全范圍內。
盡管受益于高能鋰離子電池和快速充電技術,電動汽車的發展仍然存在挑戰性。例如,電池散熱效率低導致安全問題。據外媒報道,中美研究人員著手尋找一種經濟有效的電池熱管理策略,以將電池溫度保持在安全范圍內。研究人員開發了一種 3D、互聯、導熱的氮化硼網狀物,可大大提高導熱性。
傳統的氣體或液冷卻方法,在充電過程中存在空間限制和漏電問題。作為固體冷卻介質,新型相變材料日益受到關注。其中,石蠟(PW)具有較大的潛熱容,并且成本較低,是理想的散熱和熱管理材料,但其導熱系數較低且易滲漏,存在一定局限性。
在此項研究中,研究人員通過冰模板法,構建高度有序互聯的六方氮化硼(h-BN)網狀物,并將其引入石蠟中,以提高材料導熱性。
在電池散熱管理中,h-BN/PW 復合材料表現出良好的散熱性能。當 h-BN 負載量為 20 wt% 時,復合材料可以確保高度有序的網狀物狀態,而且熱導率高達 1.86 W m 1 K 1,比隨機分布的 h-BN 高 4 倍,比最基本的 PW 高近 8 倍。結果表明,在 2-5 ℃下持續充放電,電池的最高表面溫度降低了 6.9 ℃。研究人員認為,這表明該工藝在電池熱管理系統中具有高應用潛力。
浙江大學的張兵教授解釋說:" 研究人員設計了一種 3D 氮化硼網狀物,并系統性研究其對電池熱管理性能的影響。研究人員發現,在不同的溫度梯度下,通過冰模板法構建的六方氮化硼熱網狀物(h-BN),在不同方向上表現出結構差異。通常來說,結構決定性能,不同方向上的結構不同,意味著性能范圍更廣泛。利用石蠟制造的 h-BN/PW 復合材料,可以在鋰離子電池中實現卓越的抗漏電性能和超快散熱性能。"
來源:蓋世汽車
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