作者:何亞奇、陳柏志、吳采亮、胡恩蘭石墨烯熱管於電動車電池熱管理系統應用
在淨零碳排的國際趨勢下，全球發展電動車的浪潮已風起雲湧。隨著電池的功率密度逐年提升，電池的發熱量也隨之增加。由於電池的溫度會影響充放電的性能，甚至過高的溫度將導致電池起火，嚴重危害人員的安全。因此，電動車電池的熱管理系統已成為研發關鍵。針對高功率密度電池的開發，以傳統冷卻液管路進行散熱面臨了重大的瓶頸。相較於水冷式管路，熱管具有許多優點，如高單位體積排熱率等。本文透過開發石墨烯奈米流體的製備方法與石墨烯熱管，以解決高功率密度電池的散熱問題。經由不同的實驗參數，包含石墨烯比例、流體選用、黏滯性、潛熱、表面張力、密度、幾何尺寸等等，以找出最佳的散熱結果。由實驗的散熱結果可知，在石墨烯熱管方面，添加石墨烯奈米流體後，最大熱傳量比純水提升45%，熱傳導係數提升約120%。對於石墨烯脈衝熱管，添加石墨烯奈米流體後，最大熱傳量比純水提升130%，熱傳導係數提升約50%。石墨烯脈衝熱管比石墨烯熱管具有更大熱傳量，因此將來可應用至電動車的電池，達成高效散熱的目標，對於發展高功率密度電池有極大的助益。