Dual-Temperature Composite Phase Change Material Adapted for Wide-Temperature-Range Applications in Battery Thermal Management
Source abstract
Abstract
To address the challenge of efficient thermal management for lithium-ion batteries across a wide temperature range, we developed a novel dual-temperature composite phase change material (CPCM). The CPCM, constructed with an expanded graphite matrix incorporating paraffin (∼45 °C) and potassium alum (∼90 °C), achieves two distinct phase change platforms and a high total latent heat of 211.4 J/g. Its thermal conductivity was significantly enhanced to 2.53 W/(m·K). In practical battery tests, the CPCM demonstrated superior performance: it reduced the maximum temperature by ∼10 °C across 0.2 to 1C discharge rates and maintained excellent temperature uniformity (Δ T < 2.2 °C). Crucially, under thermal runaway conditions, it lowered the peak temperature of adjacent cells by ∼134 °C, effectively delaying hazardous heat propagation. This work provides a material solution that synergistically combines efficient cooling at normal operating temperatures with robust thermal barrier functionality under extreme conditions.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advanced Battery Technologies Research · Phase Change Materials Research · Thermal Expansion and Ionic Conductivity
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Resources and Environmental Engineering
Hefei University of Technology
School of Electrical Engineering and Automation
Engineering Technology Research Institute
Chery Automobile Co., Ltd.
Funding
State Key Laboratory of Fire Science · National Natural Science Foundation of China · Open Fund of the State Key Laboratory of High-Efficiency and High-Quality Conversion for Electric Power
References (65)
Show source-provided references
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