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尼泊爾加德滿都大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程系能源系統(tǒng)與技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室Ashim Joshi等--石墨烯納米片誘導(dǎo)乙二醇水混合液(5050)對鋰電池冷卻的影響
       電池技術(shù)是向零排放交通轉(zhuǎn)變的主要推動(dòng)力。然而,該技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要障礙是需要將電池的溫度保持在27℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度。傳統(tǒng)的方法是乙二醇和水的混合物通過電池組循環(huán)冷卻,但這種方法是不夠的。相比之下,使用石墨烯納米片(GNPs)可以改善傳熱,降低電池單元的溫升。在本研究中,使用含有不同濃度GNPs(從0.001 vol%到0.01 vol%)的冷卻劑對定制電池組進(jìn)行了模擬,以評估其降低工作溫度的有效性。采用拉格朗日方法對耦合歐拉連續(xù)相流體的離散相粒子進(jìn)行了跟蹤。結(jié)果表明,純EG/Water冷卻劑使系統(tǒng)的峰值溫度降低了16.67%(60℃ - 50℃),當(dāng)加入0.03 vol% GNP時(shí),峰值溫度進(jìn)一步降低到26.85℃(降低55.25%)。與純混合物相比,僅添加0.001 vol%的GNPs,模型中峰值溫度的差異從10℃增加到31.15℃。更高的導(dǎo)熱系數(shù),更大的表面積和更高的粒子比熱容均歸因于這種冷卻性能的增強(qiáng)。
 

圖1. 采用二維交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)。
 

圖2. 流體量的體積插值(左)和顆粒量的體積加權(quán)平均(右)。
 

圖3. 電池組的 3D 模型。
 

圖4. 模型的正交投影和等距投影。
 

圖5. 沒有 GNPs 的電池冷卻。
 

圖6. . 隨著 GNP 成分的變化,峰值溫度與初始溫度相比的變化百分比。
 

圖7. 0.003 vol% 的熱傳遞。
 

圖8. 隨 GNPs 成分變化的最大熱通量。
 
       相關(guān)研究成果由尼泊爾加德滿都大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程系能源系統(tǒng)與技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室Ashim Joshi等人于2024年發(fā)表在Case Studies in Thermal Engineering (https://doi.org/10.1016/j.csite.2024.104267)上。原文:Effect of graphene nanoplatelets induced ethylene glycol/water mixture (50:50) fluid on lithium-battery cooling

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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