用于電池?zé)峁芾淼膹?fù)合材料的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步，世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源短缺以及環(huán)境惡化等問(wèn)題日趨嚴(yán)重。傳統(tǒng)能源消耗占比重較大的交通行業(yè)，在節(jié)能減排及緩解環(huán)境惡化等方面具有非常大的潛力，因此各國(guó)對(duì)新能源汽車的發(fā)展非常重視，目前電動(dòng)車的發(fā)展被認(rèn)為是解決上述問(wèn)題的有效途徑，也是汽車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的走向。由于電動(dòng)車的動(dòng)力目前主要是由動(dòng)力電池組所提供，而動(dòng)力電池組在工作過(guò)程中，性能受溫度影響較大，特別是其安全性和穩(wěn)定性直接影響著電動(dòng)車的運(yùn)行狀況。動(dòng)力電池在高倍率下充電或者

2、放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果熱量不及時(shí)散發(fā)出去，電池的溫度會(huì)迅速升高，各單體電池之間溫差增大，從而使電池的性能下降，出現(xiàn)過(guò)充或者過(guò)放的情況，進(jìn)一步造成電池循環(huán)壽命下降，甚至出現(xiàn)電池?zé)崾Э氐陌踩[患。因此，動(dòng)力電池的散熱問(wèn)題成為制約其發(fā)展的一個(gè)重要因素。
　　本論文通過(guò)了解動(dòng)力電池?zé)峁芾韲?guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展，并在國(guó)際銅專業(yè)協(xié)會(huì)合作項(xiàng)目的支持下開(kāi)展了相關(guān)的研究工作。
　　本論文對(duì)可膨脹石墨采用高溫膨化法制備出了膨脹石墨，利用其多孔吸

3、附性能，采用共混吸附法吸附石蠟制備出EG/PCM復(fù)合材料顆粒，然后將EG/PCM復(fù)合材料顆粒置于特制的模具中，用液壓機(jī)在特定的壓力和溫度下壓制成塊狀的EG/PCM復(fù)合材料。
　　采用差示掃描量熱儀、閃光法導(dǎo)熱分析儀和掃描電子顯微鏡等儀器對(duì)復(fù)合材料的相變潛熱、導(dǎo)熱性能以及微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了表征;通過(guò)振動(dòng)測(cè)試、膨脹率測(cè)試以及絕緣測(cè)試對(duì)EG/PCM復(fù)合材料進(jìn)行了相關(guān)的物理表征;并對(duì)石蠟與EG/PCM復(fù)合材料進(jìn)行了儲(chǔ)熱和放熱實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩種材料

4、的升溫速率進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，所制備的EG/PCM復(fù)合材料與純石蠟相比，導(dǎo)熱系數(shù)提高了50多倍，大幅度改善了石蠟導(dǎo)熱性能差的問(wèn)題;SEM分析表明，膨脹石墨的高孔隙率吸附石蠟效果明顯，并且在EG/PCM復(fù)合材料壓制成型后，膨脹石墨可以很好地將石蠟鑲嵌住，即使在石蠟相變?nèi)诨笠踩匀荒芎蟊３衷谂蛎浭g，不會(huì)發(fā)生流動(dòng)現(xiàn)象。
　　將制備的EG/PCM復(fù)合材料應(yīng)用在動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中，通過(guò)對(duì)比EG/PCM冷卻和空氣冷卻對(duì)單體電池和電池