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バッテリー熱管理のための柔軟なスチレン-エチレン-ブチレン-スチレン-炭鉱廃石複合相変化カプセル材料の研究

Study on Flexible Styrene‐Ethylene‐Butylene‐Styrene‐Coal Gangue Composite Phase Change Encapsulation Materials for Battery Thermal Management (原題)

Lin Huang, Like Wang, Zeyang Li, Jiateng Zhao, Changhui Liu

Batteries & Supercaps📚 査読済 / ジャーナル2026-06-01#EV・輸送Origin: CN
DOI: 10.1002/batt.70356
原典: https://doi.org/10.1002/batt.70356

🤖 gxceed AI 要約

日本語

炭鉱廃石（CG）とパラフィンワックス（PW）を用いた複合相変化材料（CPCM）を開発。CGを多孔質担体、SEBSをポリマー封入材として物理混合し、漏れを防ぎ熱伝導率を向上。バッテリー熱管理試験で、CPCMコーティングにより安全動作時間が1.5～2.5倍延長され、高温時の過熱を抑制。廃棄物の高価値利用とEVバッテリーの性能向上に貢献。

English

This study develops a flexible composite phase change material (CPCM) using coal gangue waste and paraffin wax for battery thermal management. The CPCM prevents leakage, improves thermal conductivity by over 100%, and extends safe operation time of batteries by 1.5-2.5 times at high discharge rates. It offers a sustainable solution for waste utilization and enhances EV battery safety.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本のEV・バッテリー産業において、廃棄物利用と熱管理は重要課題。本研究成果は、炭鉱廃石の有効活用とバッテリーの安全性向上の両立を示しており、日本の素材メーカーやバッテリーメーカーにとって参考となる。

In the global GX context

Globally, battery thermal management is critical for EV safety and performance. This paper demonstrates a novel approach using coal gangue waste to create efficient phase change materials, which could reduce waste and improve battery reliability, aligning with circular economy goals in the energy transition.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Material scientists studying phase change materials or battery thermal management can explore the use of coal gangue as a porous carrier.

🏢実務担当者:Battery manufacturers and thermal management engineers can consider this CPCM for enhancing battery safety and lifetime.

📄 抄録（日本語訳）

石炭ガンジ（CG）固形廃棄物は深刻な環境問題を引き起こしており、純パラフィンワックス（PW）は漏出および低熱伝導率という欠点を有し、バッテリー熱管理への応用が制限されている。ここでは、CGを多孔質担体とし、スチレン‐エチレン‐ブチレン‐スチレン（SEBS）をポリマー封止材として、異なる比率のCG‐SEBS/PW複合相変化材料（CPCM）を物理混合により調製した。特性評価により、成分間には物理的相互作用のみが存在し、PWは均一に担持されて剛柔相乗構造を形成し、PWの相変化性能を維持しつつ50°Cで漏出がないことが確認された。SP5は1000回の熱サイクル後に優れた安定性を示し、試料は最適な熱伝導率（純PWより100%以上高い）を達成した。柔軟なCPCMは円筒形バッテリーに密着して巻き付けることができた。1.5〜3 C放電率でのバッテリー熱管理試験は、CPCM被覆バッテリーが明らかな温度上昇遅延効果を有し、50°Cまでの安全動作時間がブランク群と比較して1.5〜2.5倍延長され（高率でより顕著）、バッテリーの過熱を効果的に抑制することを示した。本研究はCGの高価値利用を実現し、バッテリー熱管理用の高性能柔軟CPCMを提供し、石炭および新エネルギー電池産業のグリーン発展を促進する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Coal gangue (CG) solid waste causes severe environmental issues, and pure paraffin wax (PW) has leakage and low thermal conductivity defects, limiting its battery thermal management application. Here, CG‐styrene‐ethylene‐butylene‐styrene (SEBS)/PW composite phase change materials (CPCMs) with different ratios were prepared by physical mixing, with CG as porous carrier and SEBS as polymer encapsulant. Characterizations confirmed only physical interactions between components; PW was uniformly loaded to form a rigid‐flexible synergistic structure, retaining PW's phase change performance with no leakage at 50°C. SP5 showed excellent stability after 1000 thermal cycles, and sample achieved the optimal thermal conductivity (over 100% higher than pure PW). The flexible CPCMs could be tightly wrapped on cylindrical batteries. battery thermal management tests at 1.5–3 C discharge rates indicated that CPCM‐coated batteries had obvious temperature rise delay effects, with the safe operation time to 50°C prolonged 1.5–2.5 times compared with the blank group (more prominent at higher rates), effectively suppressing battery overheating. This work realizes high‐value CG utilization and provides a high‐performance flexible CPCM for battery thermal management, facilitating green development of the coal and new energy battery industries.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。