双层梯度复合相变材料

5C放电温差2°C内

与波浪形液冷板集成的混合电池热管理系统，可在5C放电-1C充电循环中实现可逆熔化和凝固，实现潜热回收，从而显著改善电池温度均匀性。

Huafu, Chen · 魏高升 · Yajing, Zhou · Baokun, Sun · 孔艳强

Energy Conversion and Management 2026

具体参数

电池组温差

{'zh': '≤2', 'en': '≤2'} °C

最高电池温度降低量

{'zh': '11.1', 'en': '11.1'} °C

电池组温差降低量

{'zh': '2.82', 'en': '2.82'} °C

单体电池温差降低量

{'zh': '22.06', 'en': '22.06'} °C

单体电池温差进一步降低比例

{'zh': '24.27', 'en': '24.27'} %

系统能耗密度降低比例

{'zh': '51.45', 'en': '51.45'} %

最高电池温度降低比例

{'zh': '3.30', 'en': '3.30'} %

技术优势

充放电循环中能回收潜热

梯度复合相变材料在5C放电-1C充电循环中经历可逆熔化-凝固过程，潜热被回收并用于稳定电池温度。

最高电池温度降11°C以上

与常规液冷系统相比，该系统使电池最高温度降低11.1 °C，大幅缓解热积累。

温差均匀性提升一个量级

单体电池温差降低22.06 °C，电池组温差降低2.82 °C，温度均匀性显著改善。

优化后能耗密度减半

多目标优化后，系统能耗密度相比初始设计降低51.45%，同时保持电池组温差低于2 °C。

应用场景

• 动力电池热管理：让动力电池在高倍率充放电时温度均匀，防止局部过热。
• 高倍率锂电池：专门针对5C放电等高倍率工况，解决热量积累问题。
• 储能相变材料：利用相变材料潜热回收，在充放电循环中缓冲温度波动。
• 氢燃料电池热管理：借鉴其温度均匀性控制策略，用于氢燃料电池堆的散热管理。