石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

摘要：

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡(paraffin,PA)-膨胀石墨(expanded graphite,EG)复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力.使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能.实验结果表明:发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果.在EG含量为5％时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6％,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7％.当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5％.

关键词：热管、膨胀石墨、复合相变材料、电池热管理

所属期刊栏目：22

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：教育部联合基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：10478-10484