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《相變微膠囊的制備及其在鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代碼：11845學(xué)號：2111106041廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)相變微膠囊的制備及其在鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)中的應(yīng)用黃際偉指導(dǎo)教師姓名、職稱：奎至副塾握學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：廑旦絲堂學(xué)生所屬學(xué)院：經(jīng)王絲王堂院論文答辯日期：壘Q!壘生墨旦墨Q旦ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceIIIIIi1111IIIIIIIIIIIIIJIIIlllIIJY2581847Pre
2、parationofphasechangemicrocapsulesanditsapplicationinthermalmanagementsystemofIithiUm．ionbatteriesMasterCandidate：HuangJiweiSupervisor：Prof．LiJunMay2014FacultyofChemicalEngineeringandLightIndustryGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，PR．China，510006摘要隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的日益突
3、出，發(fā)展以電動汽車為代表的新能源汽車和可再生能源儲能系統(tǒng)是解決能源和環(huán)境問題的重要途徑。動力電池是電動汽車的關(guān)鍵核心部件，其性能直接影響到汽車的使用和安全。鋰離子電池因為具有能量密度高、工作電壓高、循環(huán)壽命長、無污染等優(yōu)點(diǎn)成為混合動力汽車和電動汽車的主要電源。但鋰離子電池在使用時會產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致電池溫度升高以及電池組內(nèi)電池溫度的不均勻，降低電池的循環(huán)壽命，甚至?xí)馃崾Э?。因此，對動力電池組進(jìn)行熱量管理有著重要的意義。論文研究基于相變材料微膠囊的動力電池組熱量管理系統(tǒng)及性能，主要研究內(nèi)容如下：首先，采用原位聚合法制備出以石蠟為芯材，密胺樹脂(MF)為
4、囊壁的相變材料微膠囊。研究了乳化劑的種類、乳化劑的用量、預(yù)聚體滴加速度、芯壁比等因素對微膠囊性能的影響，并采用差示掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、激光衍射粒度分析儀等手段檢測微膠囊的儲熱性能、形貌結(jié)構(gòu)、粒徑分布等。研究發(fā)現(xiàn)，采用SMAHNa作為乳化劑，乳化劑用量為109(與石蠟質(zhì)量一致)，乳化轉(zhuǎn)速為1500rpm，預(yù)聚體滴加速度為0．5mL／min，芯壁投料比為4：1時，制備出來的微膠囊形貌最好，粒徑分布均勻，微膠囊的包覆率達(dá)到61．59％，相變潛熱為120．30J／g。然后，為了提高相變微膠囊的導(dǎo)熱性能，在第
5、一步最優(yōu)工藝條件基礎(chǔ)上，選用多壁碳納米管(CNTs)作為摻雜材料，對壁材密胺樹脂進(jìn)行改性，通過原位聚合法制備出壁材摻雜碳納米管的相變微膠囊。采用DSC、TG、SEM和FTIR等手段對其性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，通過分散性實驗證明了改性后的碳納米管分散性明顯提高，討論了不同CNTs添加量對微膠囊的表明形貌和熱性能的影響。結(jié)果表明：加入CNTs后，微膠囊的表面變得相對光滑；隨著CNTs添加量的增加，微膠囊的包裹率和導(dǎo)熱系數(shù)明顯增加，當(dāng)CNTs的添加量為O．159時，微膠囊的性能最好，此時微膠囊的導(dǎo)熱系數(shù)為O．356W／(m．K)，相變潛熱為141．3J／g，包覆率達(dá)
6、到72．35％，較空白微膠囊包覆率提高了11．75％，同時微膠囊的穩(wěn)定性也明顯提高?！ぷ詈?，搭建了鋰離子電池?zé)峁芾韺嶒炂脚_和溫度測量系統(tǒng)，測試了單體電池廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文和電池組在不同放電倍率、不同環(huán)境溫度下放電時，單體電池及電池組內(nèi)部溫度分布情況。測試結(jié)果表明：在低溫和室溫環(huán)境下，電池組以3C放電時，自然冷卻基本能將電池組內(nèi)的溫度控制在62℃；但在高溫環(huán)境下，電池組以3C放電，采用自然冷卻電池組內(nèi)部最高溫度達(dá)到72。C，最大溫差為5．6。C，而采用相變微膠囊冷卻的電池組內(nèi)部溫度為62．3℃，最大溫差為1．6V，較自然冷卻，最高溫度降低了9．7℃，最
7、大溫差減小了4．O。C；同時，采用相變微膠囊冷卻還能降低電池組內(nèi)單體電池表面的溫差，使得單體電池表面的溫度更加均勻。關(guān)鍵詞：鋰離子電池；相變材料；相變微膠囊；碳納米管；熱管理AbstractAsenergyshortageandenvironmentpollutionbecomeincreasinglYsevere，developingrenewableenergystoragesystemandnewenergyvehiclesrepresentedbyelectriccarsisanimportantsolutiontosolvetheseproble
8、ms．Powerbatteryisthekeycomponento
