摘要
基于相变材料（PCM）的热管理系统因能够控制高放电速率条件下锂离子电池的热行为而备受关注。然而，传统PCM的导热性较低，这限制了其热调节能力。此前关于添加膨胀石墨（EG）的复合PCM的研究主要侧重于提升导热性以及降低最高温度。而对于不同工作条件下的EG浓度与CPCM厚度对温度均匀性、体积能量密度以及技术经济性优化的综合影响，相关研究还比较少。本研究针对圆柱形锂离子电池的热管理问题，对以RT44HC为基料的EG复合相变材料进行了数值分析。通过全面的参数分析，研究了EG浓度、CPCM厚度以及放电速率对电池热行为的共同影响。研究结果表明，增加CPCM厚度可显著降低电池温度；而EG浓度的影响则较为复杂，因为其既会提升导热性，又会降低潜热容量。综合考虑热性能、温度均匀性、体积能量密度、系统质量以及经济可行性等因素，厚度为12.5毫米的RT44HC20被确定为最佳配置。该材料不仅能将电池温度维持在40°C这一临界值以下，还能提升温度均匀性并降低材料成本。这些研究结果为开发轻质、低成本且高效能的基于PCM的电池热管理系统提供了实用的设计指导，有助于满足高功率锂离子电池的应用需求。
同行评审情况
为保证透明度，本文相关的同行评审文件可在https://doi.org/10.1002/cjce.70512处查看。
| 第二轮评审 | |
| 编辑决策函 | 2026/05/22 |
| 第一轮评审 | |
| 编辑决策函 | 2026/04/21 |
| 第二位审稿人的评审报告 | 2026/04/21 |
| 第一位审稿人的评审报告 | 2026/04/20 |
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