动力电池与器件温控
围绕动力电池和高热流密度器件，研究最高温度、温度均匀性与热量排出路径之间的关系。以已有相变热管理综述为基础，进一步探索材料布置、接触传热及不同负荷下的冷却需求，为相变材料与液冷、风冷的协同设计提供依据。
CLS · RESEARCH AREAS
先进储能与热管理
Advanced Energy Storage and Thermal Management
研究热量如何存储、传递与调控，连接相变材料、电池热管理和能源装备的热利用。
研究概述
本方向聚焦热能存储与储能器件的热管理。能源系统既需要储存能量，也需要在合适的时间和温度下释放能量。电池与电子器件的局部发热、工业与交通装备的废热，以及热源随负荷变化产生的波动，都提出了不同的传热要求。我们关注材料储热能力、内部传热路径和系统响应之间的关系，研究如何兼顾温度控制、蓄放热速度与能量利用效率，使热管理方案适应具体的热源和运行条件。
团队已有研究包括相变材料用于动力电池热管理的综述、翅片材料和位置对熔化过程的影响、考虑热辐射的壳管式潜热储热单元，以及汽车尾气环形温差发电装置的性能分析。近期工作进一步关注相变材料在波动热源中的热缓冲表现，讨论其可能无法减小温度波动的情形。这些研究为材料选择、储热结构设计和动态热管理的工况匹配提供了基础。
研究重点
相变储热材料与传热强化
围绕相变材料的熔化过程和潜热储热单元，研究导热、自然对流及热辐射的耦合作用，考察翅片材料、位置和换热结构的影响。关注储热容量与蓄放热速率之间的协调，为不同温度范围和热负荷选择合适的强化方案。
动态热缓冲与系统匹配
研究热源变化与相变响应之间的时间匹配，关注储热单元是否能够在连续运行中恢复吸热能力。结合已有相变热缓冲研究，分析材料相变区间、传热条件和负荷变化共同形成的适用边界，避免仅凭潜热大小判断温控效果。
废热回收与热电转换
以汽车尾气环形温差发电研究为基础，分析热源、换热结构和热电单元之间的匹配关系，考察结构参数对装置表现的影响。面向交通与工业废热利用，进一步探索储热缓冲与能量转换的结合，关注变化工况下的热量供给。
未来拓展
未来将围绕复合相变材料与器件级热管理拓展研究，探索纳米填料、多孔导热骨架及界面传热对储热和温控的影响，并结合循环工况考察材料与结构的长期表现。在此基础上，逐步研究相变储热与液冷、风冷等方式的协同，连接材料热物性、模组温度分布和系统运行需求，形成面向具体应用的设计与验证方法。
代表论文
- Phase change materials-based thermal buffers can be counterproductive in reducing temperature fluctuations
讨论相变热缓冲可能适得其反的情形，为分析温度波动与材料响应的匹配提供依据。
- Heat transfer performance of a finned shell-and-tube latent heat thermal energy storage unit in the presence of thermal radiation
研究考虑热辐射的带翅片壳管式潜热储热单元，支撑储热结构与传热过程分析。
- A review on thermal management performance enhancement of phase change materials for vehicle lithium-ion batteries
综述相变材料用于车用锂离子电池的热管理强化方法，梳理应用需求与设计问题。
- Effect of fin material on PCM melting in a rectangular enclosure
研究翅片材料对封闭空间内相变材料熔化的影响，连接材料选择与传热强化。
- Performance assessment of annular thermoelectric generators for automobile exhaust waste heat recovery
评估汽车尾气环形温差发电装置的性能，支撑废热回收与热电转换研究。