【摘 要】
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锂离子电池由于高比能量、比功率、放电电压等优异性能,成为新一代电动汽车的动力源。然而,锂电池使用过程中的热失控是影响其安全使用的关键因素,基于相变储能材料的储热系统成为能有效解决锂电池安全使用的关键材料。基于此,本文制备了性能优异的两种复合相变储能材料,并分析其对电池的控温效果。1.以月桂酸、肉蔻豆酸、棕榈酸和硬脂酸为原料。根据最低共熔原理确定质量配比为LA/MA/PA=0.52:0.30:0.1
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锂离子电池由于高比能量、比功率、放电电压等优异性能,成为新一代电动汽车的动力源。然而,锂电池使用过程中的热失控是影响其安全使用的关键因素,基于相变储能材料的储热系统成为能有效解决锂电池安全使用的关键材料。基于此,本文制备了性能优异的两种复合相变储能材料,并分析其对电池的控温效果。1.以月桂酸、肉蔻豆酸、棕榈酸和硬脂酸为原料。根据最低共熔原理确定质量配比为LA/MA/PA=0.52:0.30:0.18的三元低共熔脂肪酸（LMP）。其熔化温度和熔化焓分别为33.7℃、153.23 J/g,凝固温度和凝固焓分别为32.56℃、151.46 J/g。研究结果表明LMP在制备过程中未发生化学反应,LMP良好的热性能与稳定性有助于其在锂电池热管理系统中的应用。2.以LMP为芯材,银颗粒修饰的膨胀石墨作为载体,采用真空浸渍法制备了不同银颗粒含量的银颗粒/膨胀石墨/三元低共熔脂肪酸复合相变材料（Ag/EG/LMP）。热物性和热导率结果表明银颗粒含量占载体3%时的复合相变材料为最佳选择。其熔化温度和熔化焓为30.57℃、117.02 J/g,凝固温度和凝固焓为30.61℃、110.50 J/g,具有满足锂电池热管理系统要求的相变温度。通过分析发现银颗粒、相变材料均匀分布在膨胀石墨片层,并且Ag/EG/LMP表现出良好的储热性能、化学稳定性和高热导率。3.以LMP为芯材,银纳米线修饰的膨胀石墨为载体,制备出银纳米线/膨胀石墨/三元低共熔脂肪酸复合相变材料（Ag NWs/EG/LMP）。熔化温度和熔化焓为30.64℃、118.41 J/g,凝固温度和凝固焓为31.15℃、113.71 J/g。通过分析发现银纳米线、LMP均匀分布在膨胀石墨片层,并且Ag NWs/EG/LMP在250℃以下具有良好的热稳定性;且具有高的热导率（4.23 W/（m·K））。此外,通过理论计算验证了本文所制备的两种复合相变材料Ag/EG/LMP和Ag NWs/EG/LMP应用于锂电池热管理系统的可行性。证明,两种定形复合相变材料均可以有效的控制电池温度在安全范围。
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