A Comprehensive Comparison of the Phase Change Material-Based Internal and External Cooling Systems
Notice bibliographique
Résumé
Being employed in a wide range of energy storage applications, such as solar energy storage systems and electric vehicles (EVs), lithium-ion batteries (LIBs) have become an important link in the chain of clean energy harvest and delivery and have played a crucial role in low-carbon energy transitions. Thermal management is critical for maintaining the efficiency, safety, and longevity of LIBs due to the exothermic behavior and high temperature sensitivity of LIBs. A desirable thermal management system should be able to help sustain a desired operating temperature range and a small temperature gradient within batteries. The heat accumulation effect in the center of cylindrical LIBs has been observed and experimentally studied by Shah et al. [1] and Zhang et al. [2]. The insufficient cooling at the battery center can cause temperature nonuniformity and lead to performance degradation of batteries in long-term operation. We have previously reported a phase change material (PCM)-based internal cooling system for alleviating the heat accumulation in 18650-type LIBs [3, 4]. In this presentation, the internal cooling system will be thoroughly compared with an external PCM-based cooling system in terms of their weight and volume added to the entire battery systems, their cooling effectiveness for single batteries of different sizes and radial thermal conductivities, and the necessity of increasing the thermal conductivity of PCM through adding additives. References: [1] K. Shah, C. Mckee, D. Chalise, and A. Jain, Energy, 113, 852-860 (2016). [2] G. Zhang, L. Cao, S. Ge, C. Y. Wang, C. E., Shaffer, and C. D. Rahn, J. Electrochem. Soc., 161, 1499-1507 (2014). [3] R. Zhao, J. Gu, and J. Liu, Int. J. Energy. Res., 42, 2728-2740 (2018). [4] R. Zhao, J. Gu, and J. Liu, Energy, 135, 811-822 (2017). Figure Caption: Figure 1. Comparison of the measured and simulated temperature profiles of the a) internally and b) externally cooled single cell, where T1, T2, and T3 are the temperatures measured at the battery center, battery surface, and plastic case surface, respectively. The tests were performed in a wind tunnel under natural convection with a convective heat transfer coefficient of 20 W m-2 K-1. Figure 1
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».