NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP LÀM MÁT CHO MÔ-ĐUN PIN LI-ION 5S4P DÙNG CHO THIẾT BỊ CẦM TAY BẰNG VẬT LIỆU THAY ĐỔI PHA (PCM)

TRẦN THẾ NAM1, VŨ HỒNG DƯƠNG2, DƯƠNG XUÂN QUANG3,
1 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
2 Viện kỹ thuật Hải Quân
3 Viện Cơ khí, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Bài báo này nghiên cứu và so sánh hiệu quả quản lý nhiệt của mô-đun pin Li-ion 5S4P cho thiết bị cầm tay giữa hai phương pháp: làm mát bằng không khí và làm mát bằng vật liệu chuyển pha (PCM). Mô hình nhiệt của mô-đun được xây dựng và mô phỏng trong điều kiện xả dòng cao. Kết quả cho thấy làm mát bằng không khí không thể hạn chế sự gia tăng nhiệt, với nhiệt độ cực đại vượt 49°C, gây nguy cơ giảm tuổi thọ và hiệu suất pin. Trong khi đó, làm mát bằng PCM giúp giảm nhiệt độ cực đại từ 8-10°C và làm chậm quá trình tăng nhiệt nhờ cơ chế hấp thụ nhiệt ẩn khi chuyển pha. Nghiên cứu khẳng định PCM là giải pháp quản lý nhiệt thụ động hiệu quả cho pin Li-ion công suất cao trong ứng dụng cầm tay, đồng thời có tiềm năng kết hợp với các phương pháp tản nhiệt chủ động để tối ưu hiệu quả làm mát.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

[1] J. M. Tarascon và M. Armand (2001), Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries, Nature, Vol.414, 6861p, pp.359-367.
doi: 10.1038/35104644;KWRD=SCIENCE.
[2] Đ. V. Hà (2022), Nghiên cứu hệ thống quản lý nhiệt của pin Lithium-ion trên ô tô điện, Tạp chí Giao thông vận tải, Số 1, tr.94-98.
[3] T. M. Bandhauer, S. Garimella, và T. F. Fuller (2011), A Critical Review of Thermal Issues in Lithium-Ion Batteries, J. Electrochem. Soc., Vol.158(3).
doi: 10.1149/1.3515880/XML.
[4] E. Pilali, M. Soltani, M. Hatefi, S. Shafiei, M. Salimi, và M. Amidpour (2025), Passive thermal management systems with phase change material-based methods for lithium-ion batteries: A state-of-the-art review, J. Power Sources, Vol.632, 236345p.
doi: 10.1016/J.JPOWSOUR.2025.236345.
[5] T. Bội Châu và T. Thế Nam (2024), Nghiên cứu quá trình trao đổi nhiệt trong module pin lithium 18650 sử dụng trên xe điện bằng phương pháp số”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số79 (8/2024), tr.52-56.
[6] D. X. Quang và Đ. V. Trường (202), “Nghiên cứu thử nghiệm quá trình lưu trữ nhiệt của ắc qui nhiệt sử dụng vật liệu thay đổi pha, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số 68, tr.44-48.
[7] Z. Ling, Z. Zhang, G. Shi, X. Fang, và c.s. (2014), Review on thermal management systems using phase change materials for electronic components, Li-ion batteries and photovoltaic modules, Renew. Sustain. Energy Rev., Vol.31, pp.427-438.
doi: 10.1016/J.RSER.2013.12.017.
[8] K. Uddin, L. Somerville, A. Barai, M. Lain, và c.s. (2017), The impact of high-frequency-high-current perturbations on film formation at the negative electrode-electrolyte interface, Electrochim. Acta, Vol.233, pp.1-12.
doi: 10.1016/j.electacta.2017.03.020.
[9] W. Allafi, K. Uddin, C. Zhang, R. Mazuir Raja Ahsan Sha, và J. Marco (2017), On-line scheme for parameter estimation of nonlinear lithium ion battery equivalent circuit models using the simplified refined instrumental variable method for a modified Wiener continuous-time model, Appl. Energy, Vol.204, pp.497-508
doi: 10.1016/j.apenergy.2017.07.030.