近期,美国普渡大学工程学院开发了连续可调热调节器,可以改善电池热管理、空间调节、车辆热舒适性和热能存储等电子设备和系统中的电池安全性和性能。
Xiulin Ruan和Amy Marconnet发明了基于可压缩石墨烯泡沫复合材料的固态连续可调热器件,他们正在申请此器件的专利。它可以散热、防寒,在各种温度范围内均可正常运行。
Ruan说:“随着电池和电子设备的功率越来越大,管控热量成为更加关键的问题。我们都知道,人类可以舒适生活的温度范围很窄,这就是为什么我们夏天穿衬衫以保持凉爽,冬天穿外套以保持温暖。同理,电池和电子设备能够保持正常工作的温度范围也很窄,甚至比人类更‘挑剔’。”
Marconnet说,“如果电池过热,电池的性能会很差。当它们变热时,会发生化学反应,导致其升温更快。这种不稳定的反应过程被称为‘热失控’,甚至可能导致火灾和爆炸。另一方面,如果温度过低,电池会受到内部损坏。因此会导致性能差,比如电动汽车的续航里程缩短,手机待机时间减少。”
传统的热开关,类似于调节电流的电开关,仅通过改变开关状态之间的传导来调节电池的散热路径。Ruan说,普渡大学发明的热调节器可通过改变调节器内材料的厚度来改进这项技术,有助于电池不断适应不同的气候和季节。
Ruan和Marconnet使用的商用可压缩石墨烯泡沫由以特定图形沉积、中间有小空气空隙的纳米级碳颗粒制成。
资料来源:普渡大学