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Energy-efficient intermittent liquid heating of lithium-ion batteries in extreme cold using phase change materials

Science China(Technological Sciences) 2024年第11期67卷 3450-3464页

作者： LI KaiXuan ZHANG JingShu YAO XiaoLe HUANG ZiZe LI WenLong JU Xing XU Chao Key Laboratory of Power Station Energy Transfer Conversion and System of MOE North China Electric Power UniversityBeijing 102206China

The electrochemical performance of lithium-ion batteries significantly deteriorates in extreme ***,to ensure battery safety under various conditions,various heating and insulation strategies are *** present study proposes a hybrid heating approach combining active heating with passive *** experiments were conducted to investigate the effects of phase change materials(PCMs),inlet water temperature,and intermittent pump startup strategies on battery *** obtained experimental results demonstrate that low temperatures lead to increased electrochemical impedance and reduced charge–discharge capacity in ***,charge transfer resistance of 162 mΩwas observed at-30℃.Herein,the developed PCM-based battery heating system effectively extended the operational capacity of batteries in cold driving conditions and maintained battery warmth by leveraging the superior heat storage capability of the ***,after the switch off of the heating system,the charge capacity of the battery exceeded 80%owing to latent *** use of an intermittent heating strategy not only allowed to conserve energy but also maintained adequate heat storage within the battery ***-30℃,this strategy enhanced the power efficiency of the cooling system by 35.94%with a reduction in capacity of only 0.8%compared to the continuous strategy.

关键词： PCM liquid heating heating strategy lithium-ion battery low energy consumption extreme cold environment

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