相变材料在动力电池热管理中的应用研究

doi:10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0038

储能科学与技术 ›› 2017, Vol. 6 ›› Issue (5): 1148-1157.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0038

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相变材料在动力电池热管理中的应用研究

尤若波

宁德时代新能源科技股份有限公司，福建宁德 352100

收稿日期:2017-04-05 修回日期:2017-05-17 出版日期:2017-09-01 发布日期:2017-09-01
通讯作者: 尤若波（1975—），男，博士，从事锂离子动力电池热管理相关研究，E-mail：yourb@catlbattery.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目（2016YFB0100400）。

A study of phase-change material application in lithium-ion power battery thermal management

YOU Ruobo

Contemporary Amperex Technology Limited, Ningde 352100, Fujian, China

Received:2017-04-05 Revised:2017-05-17 Online:2017-09-01 Published:2017-09-01

摘要/Abstract

摘要： 相变控温技术是近年来开始研究的新型锂离子动力电池热管理方式。本工作采用SEM和DSC等分析了某商用石蜡/石墨复合固液相变材料的基本物性，确定该相变材料的相变温度在40℃左右，潜热约为160 J/g。对比了添加相变材料前后及不同厚度相变材料对电池组温升的影响，结果表明尽管相变材料会降低电池组的能量密度，但相变材料能有效控制电池的温升，因此在高功率动力电池应用上有很好的前景。最后，仿真设计表明，相变材料与液冷等冷却方式结合的复合控温策略是动力锂离子电池热管理的研究方向之一。

关键词: 相变材料, 动力电池热管理, 动力电池热仿真, 动力电池热测试

Abstract: Phase change composite (PCC) thermal control technology is a novel type of lithium-ion power battery thermal management in recent years. The key physical properties of a paraffin/graphite composite PCC were analyzed by SEM, DSC and TG, the results show that the phase transition temperature is about 40 ℃ and the latent heat is about 160 J/g. Before and after adding PCC, the temperature rises of battery modules at different discharge rates were studied numerically and experimentally. The results showed that adding PCC can effectively improve the battery module thermal control ability, although the energy density is somewhat impacted. Therefore, its application in high power output energy system is very promising. Finally, the simulation results show that the composite control strategy with combining phase change material and liquid cooling method is one of the research directions of power lithium ion battery thermal management.

Key words: phase change composite, battery thermal management, battery thermal simulation, battery thermal test

尤若波. 相变材料在动力电池热管理中的应用研究[J]. 储能科学与技术, 2017, 6(5): 1148-1157.

YOU Ruobo. A study of phase-change material application in lithium-ion power battery thermal management[J]. Energy Storage Science and Technology, 2017, 6(5): 1148-1157.

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