导电相变材料预热系统

2分钟恢复85%容量

将超级电容器的瞬时高功率放电与导电相变材料的高效电热转换相结合，实现电池系统在低温下的极速预热，显著缩短响应时间。

Luo, Mingyun · Ling Z. · 张正国 · Fang, Xiaoming

Journal of Energy Storage 2023

具体参数

放电容量恢复

{'zh': '>85', 'en': '>85'} %

预热速率

{'zh': '69.5', 'en': '69.5'} °C/min

电池系统温差

{'zh': '<5', 'en': '<5'} °C

电池内部温差

{'zh': '<5', 'en': '<5'} °C

总充电时间缩短

{'zh': '72', 'en': '72'} %

技术优势

加热速率极快

通过调整超级电容器电容和导电相变材料电阻，可将电池系统预热速率提升至 69.5 °C/min，远超现有缓慢的预热方法。

恢复容量高

在 −40 °C 极端条件下，预热系统可在 2 分钟内让电池系统恢复 >85% 的放电容量和电压，极大改善低温性能。

温差小

通过超级电容器的脉冲电流，电池内部温差被控制在 5 °C 以内，确保电池温度均匀性。

充电时间大幅缩短

当电池组预热至 20 °C 时，总充电时间可比不预热减少 72%，使电池系统能够快速进入超级充电模式。

应用场景

• 锂离子电池低温启动：用于在−40 °C下2分钟内恢复电池容量，使锂离子电池在严寒环境迅速可用。
• 储能系统快速响应：将储能系统低温响应速度提升至分钟级，满足微电网快速响应需求。
• 电池热管理：利用超级电容脉冲电流控制电池内部温差在5 °C内，提升热管理均匀性。
• 低温环境储能：在−40 °C下维持储能系统性能，使电池组预热至20 °C后充电时间缩短72%。