基于复合相变材料电池热管理系统分析与应用研究
发布时间：2021-10-23 22:45
为了克服传统汽车带来的能源危机和环境污染问题,需要采用新能源汽车来替代传统汽车。动力电池不仅是新能源汽车的主要能量来源,还是最为核心的环节之一。动力电池除了需要具备高的能量密度、高的续航里程、循环寿命长等特点外,其安全性能也需要得到充分的保证。虽然动力电池是新能源汽车三大电之一,但它对温度非常敏感,工作过程中会产生大量的热量,若不及时散热,会极大地降低电池的可靠性和使用寿命,直至导致起火等安全问题。所以,电池高效稳定的工作需要热管理系统的协助。为了提升电池的使用性能和安全性,本文制备了高导热的复合相变材料,并把它应用到电池热管理中,主要研究内容如下:分别制备了碳纤维（CF）和多壁碳纳米管（WMCNTs）为导热添加剂的复合相变材料,针对不同质量分数碳添加剂以及不同碳纤维与多壁碳纳米管配比的复合相变材料,并对其外观形貌、渗漏率、导热率以及对电池热管理的影响进行研究。研究结果表明:（1）通过熔融共混法制备的复合相变材料之间没有发生化学反应,只是简单地物理结合。（2）复合相变材料的导热率随着CF和WMCNTs含量的增大而增大,当CF与WMCNTs含量分别为6wt%、9wt%时,复合相变材料的导...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相变材料分类图
图 2.1 3D 打印带突刺结构铝蜂窝的三维图蜂窝结构的打印是使用雷尼绍（Renishaw）AM400 设备进行的。采用选区激光熔化技术（Selective Laser Melting）。这种技术是增材制造技种，其主要工作原理是利用高能激光束作为热源，根据零件三维模型据，层层熔化预铺的金属粉末，使其发生完整的冶金结合，最终成型件实物。这种技术制备的产品具有高精度、高强度、可成型复杂结构 本章小结本章对电池热管理的冷却方式进行阐述。然后对金属蜂窝的研究现状征以及应用前景进行研究，目前金属蜂窝应用广泛的领域有：航空航工程、建筑工程、能源工程等。阐述了 3D 打印技术几种主要的打印方有：用于 EES 的基于激光的 3D 打印、直接金属激光烧结、基于光刻的印技术、投影立体光刻、全息光刻、用于 EES 的基于电沉积的 3D 打
（1）电池; （2）日置存储记录仪;（3）恒翼能动力电池测试系统;（4）电脑;（5）高低温试验箱图 3.1 电池单体充放电实验装置3.3 结果分析3.3.1 PW/EG/CF/WMCNTs 复合相变材料的形貌与结构图 3.2 为 WMCNTs、CF、PW/EG、PW/EG/CF/WMCNTs 样品的微观形貌。从图 a 可知，多壁碳纳米管呈直线型，管与管之间互相弯曲缠绕的几率小、易于分散，具有很高的长径比。碳纤维表面光滑，外径与供应者提供的一致（图 2b）。图c中，PW完全被EG吸附进孔洞结构里，所有孔腔基本被填满。CF和WMCNTs被 PW 包覆，CF 和 WMCNTs 穿插在 EG 的间隙之间，提高了相变材料的导热率（图 2d）。另外有部分碳添加剂横穿相变材料，与 EG 形成了更多的导热通道，使复合相变材料的导热率能大幅度的提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]当前我国电动汽车发展的瓶颈问题及对策[J]. 王相勤. 能源技术经济. 2011(03)
[2]铝蜂窝结构的冲击动力学性能的试验及数值研究[J]. 王闯,刘荣强,邓宗全,罗昌杰. 振动与冲击. 2008(11)
博士论文
[1]钎焊蜂窝铝板力学性能研究[D]. 彭明军.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]一体化蜂窝板结构参数的优化研究[D]. 祖峤.东南大学 2015
[2]复合材料蜂窝夹层结构性能与连接研究及其在汽车车身上的应用[D]. 杨柳.华南理工大学 2012
[3]含缺陷蜂窝夹层板的弯曲力学性能分析[D]. 尉坤.哈尔滨工业大学 2012
[4]铝蜂窝复合材料客车底板性能研究及应用[D]. 刘金龙.华南理工大学 2012
[5]铝蜂窝夹层板等效模型研究及数值分析[D]. 胡玉琴.南京航空航天大学 2008
[6]双层金属蜂窝夹层结构的设计与力学分析[D]. 王栋.哈尔滨工业大学 2007
[7]蜂窝夹层结构非线性振动研究[D]. 祝涛.上海交通大学 2007
[8]铝蜂窝夹层板的力学性能等效模型研究[D]. 赵金森.南京航空航天大学 2006
本文编号：3454060
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相变材料分类图
图 2.1 3D 打印带突刺结构铝蜂窝的三维图蜂窝结构的打印是使用雷尼绍（Renishaw）AM400 设备进行的。采用选区激光熔化技术（Selective Laser Melting）。这种技术是增材制造技种，其主要工作原理是利用高能激光束作为热源，根据零件三维模型据，层层熔化预铺的金属粉末，使其发生完整的冶金结合，最终成型件实物。这种技术制备的产品具有高精度、高强度、可成型复杂结构 本章小结本章对电池热管理的冷却方式进行阐述。然后对金属蜂窝的研究现状征以及应用前景进行研究，目前金属蜂窝应用广泛的领域有：航空航工程、建筑工程、能源工程等。阐述了 3D 打印技术几种主要的打印方有：用于 EES 的基于激光的 3D 打印、直接金属激光烧结、基于光刻的印技术、投影立体光刻、全息光刻、用于 EES 的基于电沉积的 3D 打
（1）电池; （2）日置存储记录仪;（3）恒翼能动力电池测试系统;（4）电脑;（5）高低温试验箱图 3.1 电池单体充放电实验装置3.3 结果分析3.3.1 PW/EG/CF/WMCNTs 复合相变材料的形貌与结构图 3.2 为 WMCNTs、CF、PW/EG、PW/EG/CF/WMCNTs 样品的微观形貌。从图 a 可知，多壁碳纳米管呈直线型，管与管之间互相弯曲缠绕的几率小、易于分散，具有很高的长径比。碳纤维表面光滑，外径与供应者提供的一致（图 2b）。图c中，PW完全被EG吸附进孔洞结构里，所有孔腔基本被填满。CF和WMCNTs被 PW 包覆，CF 和 WMCNTs 穿插在 EG 的间隙之间，提高了相变材料的导热率（图 2d）。另外有部分碳添加剂横穿相变材料，与 EG 形成了更多的导热通道，使复合相变材料的导热率能大幅度的提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]当前我国电动汽车发展的瓶颈问题及对策[J]. 王相勤. 能源技术经济. 2011(03)
[2]铝蜂窝结构的冲击动力学性能的试验及数值研究[J]. 王闯,刘荣强,邓宗全,罗昌杰. 振动与冲击. 2008(11)
博士论文
[1]钎焊蜂窝铝板力学性能研究[D]. 彭明军.昆明理工大学 2013
硕士论文
[1]一体化蜂窝板结构参数的优化研究[D]. 祖峤.东南大学 2015
[2]复合材料蜂窝夹层结构性能与连接研究及其在汽车车身上的应用[D]. 杨柳.华南理工大学 2012
[3]含缺陷蜂窝夹层板的弯曲力学性能分析[D]. 尉坤.哈尔滨工业大学 2012
[4]铝蜂窝复合材料客车底板性能研究及应用[D]. 刘金龙.华南理工大学 2012
[5]铝蜂窝夹层板等效模型研究及数值分析[D]. 胡玉琴.南京航空航天大学 2008
[6]双层金属蜂窝夹层结构的设计与力学分析[D]. 王栋.哈尔滨工业大学 2007
[7]蜂窝夹层结构非线性振动研究[D]. 祝涛.上海交通大学 2007
[8]铝蜂窝夹层板的力学性能等效模型研究[D]. 赵金森.南京航空航天大学 2006
本文编号：3454060
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