በ EV የባትሪ ሙቀት በሚሸሸበት ጊዜ መደበኛ የኢንሱሌሽን ቁሶች ለምን አይሳኩም?

የተለመደው የኤሌትሪክ ሽፋን ለከፍተኛ ሙቀት፣ ነበልባል፣ ትኩስ ቅንጣቶች፣ ግፊት እና የአየር ማስወጫ ጋዞች ጥምረት ሲጋለጥ ሊለሰልስ፣ ሊቀንስ፣ ሊቃጠል፣ ካርቦን ሊፈጥር፣ ሊሰነጠቅ ወይም የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬን ሊያጣ ይችላል።

ትክክለኛው መፍትሔ በተለይ ለከፍተኛ ሙቀት መከላከያ፣ ለዝቅተኛ ሙቀት ማስተላለፊያ፣ ለነበልባል መቋቋም፣ ለኤሌክትሪክ መረጋጋት፣ እና በደል በሚደርስባቸው ሁኔታዎች ውስጥ ለሜካኒካል ታማኝነት ተብሎ የተነደፉ የሙቀት-አማቂ ማገጃዎችን መጠቀም ነው። በተለመደው የባትሪ አሠራር የሙቀት መጠን በጥሩ ሁኔታ የሚሠራ ቁሳቁስ ለሙቀት መሸሽ ክስተት በራስ-ሰር ተስማሚ አይደለም።

የሙቀት አማቂ ማምለጫ ከመደበኛ የባትሪ ማሞቂያ የሚለየው ለምንድን ነው?

የመደበኛ ሽፋን በከፍተኛ ሙቀት የረዥም ጊዜ ቀዶ ጥገናን ሊተርፍ ይችላል ነገር ግን የሙቀት መሸሽ ቀጥተኛ ነበልባልን፣ ግፊትን፣ ትኩስ ቅንጣቶችን እና የተከማቸ የሙቀት ፍሰትን ሲጨምር በፍጥነት ሊሳካ ይችላል።

መፍትሄው ያለማቋረጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የሙቀት ደረጃዎችን ብቻ ሳይሆን በጥቃት ሁኔታዎች ላይ መከላከያን መገምገም ነው። UL ሶሉሽንስ የባትሪ ሙቀት መሸሽ ጄት መሰል ነበልባል፣ የተለቀቁ ቅንጣቶች፣ ከፍተኛ ሙቀት እና በግቢው ውስጥ ግፊትን እንደሚያመጣ ይገነዘባል፣ ይህም ማለት መከላከያ ቁሱ ብዙ በአንድ ጊዜ የውድቀት ስልቶችን መቋቋም አለበት።^[1]

ይህ ልዩነት ወሳኝ ነው. ለመደበኛ የኤሌክትሪክ ሽፋን በ105°ሴ፣ 125°ሴ ወይም ከዚያ በላይ የሆነ ቁስ አሁንም ለቀጥታ የሙቀት አማቂ ሁኔታዎች ሲጋለጥ የመዋቅር ወይም የዲኤሌክትሪክ አፈጻጸምን ሊያጣ ይችላል።

ለምንድነው ተራ ፖሊመር ኢንሱሌሽን ሊለሰልስ ወይም ሊፈርስ የሚችለው?

ብዙ ተራ ፖሊመር ፊልሞች እና አረፋዎች የተነደፉት ለኤሌክትሪክ ሽፋን፣ ትራስ ወይም መታተም - ለከባድ የሙቀት አማቂ ሙቀት በቀጥታ መጋለጥ አይደለም - ስለዚህ ይለሰልሳሉ፣ ይቀንሳሉ፣ ይቀልጣሉ ወይም እስከመጨረሻው ሊበላሹ ይችላሉ።

ትክክለኛው መፍትሔ የሙቀት መረጋጋት በትክክለኛ የመጎሳቆል የሙቀት መጠን እና የተጋላጭነት ጊዜ ውስጥ በቂ የሆኑ ቁሳቁሶችን መምረጥ ነው. ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሚካ፣ ሴራሚክ ላይ የተመሰረቱ መሰናክሎች፣ የኤርጄል ሲስተሞች እና ልዩ የተቀናጁ የሲሊኮን ቁሶች በተለምዶ የሚታሰቡት ተራ መከላከያ ተግባሩን ማቆየት በማይችልበት ጊዜ ነው።

የቁሳቁስ ምርጫ መለየት አለበት የሚሠራውን የሙቀት መቋቋም እና የሙቀት መሸሽ መቋቋምን ። እነዚህ ተመሳሳይ መግለጫዎች አይደሉም.

ለምን UL 94 V-0 ብቻውን በቂ ያልሆነው?

አንድ ቁሳቁስ UL 94 V-0ን ሊያሳካ ይችላል እና አሁንም ከሴል-ወደ-ሴል የሙቀት ስርጭት ላይ በቂ ያልሆነ መከላከያ ይሰጣል ምክንያቱም አነስተኛ መጠን ያለው የእሳት ነበልባል አመዳደብ ሙሉውን የሙቀት አማቂ ክስተትን አይወክልም።

መፍትሄው የነበልባል ደረጃን እንደ አንድ ቁሳዊ ንብረት ብቻ በመመልከት የሙቀት መከላከያን፣ የሙቀት ፍሰትን መቋቋም፣ ሜካኒካል ማቆየት፣ የአየር ማናፈሻ-ጋዝ መጋለጥ እና የስርዓተ-ደረጃ ስርጭት አፈጻጸምን ማረጋገጥ ነው። ሮጀርስ አንድ ጊዜ ሕዋስ ወደ ሙቀት መሸሽ ከገባ በኋላ የ V-0 ፎም በራሱ የኃይል መለቀቅን እንደማያቆም ይጠቅሳል። የጥቅል አርክቴክቸር እና የሙቀት ማገጃዎች ወሳኝ እንደሆኑ ይቆያሉ።^[2]

ይህ በባትሪ ቁሳቁሶች ውስጥ በጣም ከተለመዱት የዝርዝር ስህተቶች አንዱ ነው፡- 'V-0' ማለት 'ሙቀትን የሚሸሽ ማረጋገጫ' ማለት አይደለም።

የባትሪ መከላከያ ምን ዓይነት የተሳሳቱ ሁነታዎች መኖር አለባቸው?

አንድ መሐንዲስ የነበልባል መቋቋምን ብቻ ከገመገመ፣ ሽፋኑ አሁንም ከአፈር መሸርሸር፣ ከግፊት፣ ከሙቀት ቅንጣቶች፣ ከኤሌክትሪክ መበላሸት፣ ከመጨናነቅ ወይም ከሙቀት ወደ ጎረቤት ሴል በማስተላለፍ ላይሳካ ይችላል።

ትክክለኛው መፍትሔ የማገጃውን ቁሳቁስ ከመምረጥዎ በፊት ሙሉ በሙሉ አለመሳካቱን ማረጋገጥ ነው. የ UL ባትሪ አጥር ግምገማ በተለይ ከፍተኛ ሙቀትን፣ ግፊትን እና የሚወጡትን ቅንጣቶችን ያጣምራል ምክንያቱም የሙቀት መሸሽ ከቀላል የነበልባል ሙከራ ይልቅ የብዝሃ ፊዚክስ ክስተት ነው።^[1]

ዝቅተኛ የሙቀት ምጣኔ ለምን አስፈላጊ ነው?

አንድ ቁስ አካላዊ ሳይበላሽ ሊቆይ ይችላል ነገር ግን ሙቀቱ በፍጥነት ካለፈ የአጎራባች ሴል ለመቀስቀስ ከቻለ እንደ የሙቀት ማገጃ ሊወድቅ ይችላል።

መፍትሄው ሁለቱንም የቁሳቁስ መትረፍ እና ሙቀትን በእገዳው በኩል መቆጣጠር ነው. UL ፕሮስፔክተር ኤሮጀል፣ ሴራሚክ ብርድ ልብስ እና የሚሸፍኑ አረፋዎች ዝቅተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና ጥግግት ጥሩ አፈጻጸም እንደሚኖራቸው፣ ሚካ ግን ጠንካራ የኤሌክትሪክ መከላከያ ይሰጣል፣ ነገር ግን በቂ የእሳት ጥበቃ ለማግኘት ተጨማሪ ውፍረት ሊፈልግ እንደሚችል ገልጿል።^[3]

አስፈላጊው የንድፍ ዒላማ ስለዚህ በቀላሉ 'ቁሱ ይቃጠላል?' ሳይሆን 'ሙቀት በተጠበቀው ጎን ምን ያህል እንደሚደርስ እና በምን ያህል ፍጥነት?'

ለምን ቀጭን የፕላስቲክ ፊልሞች በቂ ያልሆነ ሊሆን ይችላል?

ቀጫጭን ፖሊመር ፊልሞች በተለመደው ቀዶ ጥገና ወቅት እጅግ በጣም ጥሩ የዲኤሌክትሪክ መለያየትን ሊሰጡ ይችላሉ ነገር ግን በሙቀት በሚሸሹበት ጊዜ ዘላቂ የሙቀት ሽግግርን ለመቋቋም በጣም ትንሽ የሙቀት መጠን ወይም ውፍረት ይይዛሉ።

ትክክለኛው መፍትሔ ቀጭን ፊልሞችን በዋናነት ለኤሌክትሪክ ማግለል መጠቀም እና የሙቀት-ማባዛት አደጋ በሚፈልግበት ጊዜ የተለየ የሙቀት ማገጃ ማከል ነው። ባለብዙ ንብርብር መዋቅር የኤሌክትሪክ መከላከያ, የሙቀት መከላከያ, የሜካኒካዊ መከላከያ እና የማጣበቅ ተግባራትን ይለያል.

አንድ ቀጭን የኤሌክትሪክ ፊልም አራቱንም ተግባራት ለማከናወን መሞከር ብዙውን ጊዜ ተቀባይነት የሌላቸውን ስምምነት ያስገድዳል.

ለምን ተራ አረፋ በቂ ያልሆነ ሊሆን ይችላል?

የተለመደው አረፋ ልክ እንደ መጭመቂያ ፓድ፣ ማህተም ወይም የንዝረት መምጠጫ ጥሩ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል ነገር ግን በቀጥታ ለሙቀት መሸሽ ሲጋለጥ ጥንካሬን ወይም መከላከያ አፈጻጸምን ያጣል።

የመፍትሔው አካል ሁለቱንም መጭመቂያ እና የእሳት መከላከያ ማቅረብ ሲኖርበት ለሙቀት ስርጭት በተለይ የተቀናበረ እና የተረጋገጠ አረፋ መጠቀም ነው። የሮጀርስ ፕሮሴል ኢቪ ፋየርዎል ቁሳቁሶች የባትሪ መጨመሪያ ተግባርን ከሙቀት ስርጭት ጥበቃ ጋር ለማጣመር በተለይ የተገነቡ የሲሊኮን elastomeric ስርዓቶች ምሳሌዎች ናቸው።^[4]

ይህ አንድ ጠቃሚ ህግን ያሳያል፡- ተራ የሲሊኮን አረፋ እና የሙቀት-አማጭ-ደረጃ የተሰጣቸው የሲሊኮን ማገጃዎች ልክ እንደ አንድ አይነት የቁስ ክፍል መወሰድ የለባቸውም።

ለምንድነው ሚካ ለሙቀት መሸሸጊያ ጥበቃ በብዛት የሚጠቀመው?

ተራ ፖሊመር ኢንሱሌሽን በከፍተኛ ሙቀት የኤሌትሪክ መነጠል እና ማገጃ መዋቅርን ማቆየት በማይችልበት ጊዜ፣ አለመሳካቱ በአቅራቢያ ያሉ ሴሎችን፣ አውቶቡሶችን ወይም ጥቅል ክፍሎችን ሊያጋልጥ ይችላል።

መፍትሄው ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የዲኤሌክትሪክ መረጋጋት እና ጥብቅ የሙቀት መከላከያ የሚፈለግበት ሚካ መጠቀም ነው. ሚካ ጠንካራ የኤሌክትሪክ መከላከያ አቅም ያለው ሲሆን በ EV ባትሪ ሙቀት እና የእሳት መከላከያ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል, ምንም እንኳን የሚፈለገው ውፍረት እና ግንባታ አሁንም በተወሰነው የፓኬጅ አርክቴክቸር ላይ የተመሰረተ ነው.^[3]

ሚካ በተለይ ለሴሎች ማገጃዎች፣ ሞጁሎች ግድግዳዎች፣ የአውቶቡስ ባር መከላከያ፣ የጥቅል ክዳን ጥበቃ እና ሌሎች የቅርጽ መረጋጋት እና የኤሌክትሪክ መከላከያ አስፈላጊ ለሆኑ ቦታዎች ጠቃሚ ነው።

አንድ ቁሳቁስ ሙሉውን የሙቀት መሸሽ ችግር መቋቋም አለበት?

አንድ የኢንሱሌሽን ሉህ እሳትን መቋቋም፣ እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ፣ የመጭመቂያ ማገገም፣ መታተም፣ የንዝረት ቁጥጥር፣ የዲኤሌክትሪክ ማግለል እና መዋቅራዊ ጥበቃን እንደሚያቀርብ መጠበቁ አሁንም አንድ ወሳኝ መስፈርት የማይወድቅ ውድ ቁሳቁስን ያስከትላል።

ጥሩው መፍትሔ ብዙውን ጊዜ ባለ ብዙ ሽፋን ስርዓት እያንዳንዱ ቁሳቁስ በተሻለ ሁኔታ የሚይዘውን ተግባር ያከናውናል. ለምሳሌ, ሚካ ከፍተኛ ሙቀት ያለው የዲኤሌክትሪክ መከላከያ, ኤርጄል ሙቀትን ማስተላለፍን ሊቀንስ ይችላል, እና ልዩ የሲሊኮን ፎም መጭመቅ እና የሙቀት-ፕሮፓጋሽን መከላከያዎችን ያቀርባል.

UL Prospector በተመሳሳይ ሁኔታ መዋቅራዊ መስፈርቶችን እና የሙቀት-አማቂ ሙከራዎችን ለማርካት የቁሳቁሶች ጥምረት አስፈላጊ ሊሆን እንደሚችል ገልጿል።^[3]

የሙቀት አማቂ መከላከያ እንዴት መምረጥ አለበት?

ከዳታ ሉህ የሙቀት መጠን ደረጃ ላይ ያለውን ቁሳቁስ መምረጥ ብቻ የውሸት መተማመንን ሊፈጥር ይችላል ምክንያቱም ትክክለኛው የባትሪ አጠቃቀም ጊዜን፣ የሙቀት ፍሰትን፣ ነበልባልን፣ ቅንጣቶችን፣ ግፊትን፣ ጂኦሜትሪን እና አጎራባች ክፍሎችን ያካትታል።

ትክክለኛው መፍትሔ ቁሳቁሱን ከትክክለኛው የሕዋስ ፎርማት፣ ውድቀቶች ቦታ፣ የሚፈለገው የዘገየ ጊዜ፣ የተጠበቀው ጎን የሙቀት ዒላማ፣ የኤሌትሪክ ፍላጎት፣ የሜካኒካል ጭነት፣ ያለው ውፍረት እና አላግባብ መፈተሻ መስፈርት መምረጥ ነው። የቁሳቁስ ናሙናዎች በተወካይ ስብሰባዎች መረጋገጥ አለባቸው።

በመጀመሪያ የሚገለፀው የምህንድስና መረጃ፡-

የሕዋስ ኬሚስትሪ እና ፎርማት፣ ማገጃ ቦታ፣ ከፍተኛው የሚገኘው ውፍረት፣ ዳይኤሌክትሪክ ፍላጎት፣ የሚጠበቀው የአየር ማስወጫ አቅጣጫ፣ የሙቀት ስርጭት ዒላማ፣ የመጨመቂያ መስፈርት፣ የስራ ሙቀት፣ ተለጣፊ ግንባታ፣ ሜካኒካል መጠገኛ እና የሚመለከተው የባትሪ አላግባብ የመሞከሪያ መስፈርት።

የሙቀት መከላከያ አፈጻጸም እንዴት መረጋገጥ አለበት?

ትንሽ የኩፖን ነበልባል ሙከራን የሚያልፍ ቁሳቁስ አሁንም በእውነተኛው ባትሪ ውስጥ ሊወድቅ ይችላል ምክንያቱም መገጣጠሚያዎች ፣ ማያያዣዎች ፣ የአየር ማስገቢያ መንገዶች ፣ መጭመቂያ እና አጎራባች አካላት የሙቀት-ፍሰት መንገዱን ስለሚቀይሩ።

መፍትሄው ሁለቱንም የቁሳቁስ ደረጃ እና የስርዓተ-ደረጃ አፈጻጸምን በተወካይ የሙቀት መሸሽ ሁኔታዎች ማረጋገጥ ነው። UL 2596 በሙቀት እና በሜካኒካል ተጋላጭነት ስር ያሉ የባትሪ ማቀፊያ ቁሳቁሶችን ይገመግማል ፣ የኢቪ ባትሪ ደህንነት መስፈርቶች እንደ ISO 6469-1 እና UN ደንብ ቁጥር 100 በተሽከርካሪ ደረጃ እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ የኃይል ማከማቻ ስርዓት ደህንነትን ይገመግማሉ።^[1][5][6]

UNECE ለኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ባትሪ ሲስተሞች በጠንካራ የሙቀት-ማባዛት መስፈርቶች ላይ መስራቱን ቀጥሏል።^[6]

ለ EV ባትሪ የሙቀት መከላከያ መምረጥ ይፈልጋሉ?

ለቅድመ ቁስ ግምገማ፣ የሕዋስ፣ ሞጁል ወይም ጥቅል ቦታ፣ የሚገኘውን ውፍረት፣ የተጠበቀው ጎን የሙቀት ዒላማ፣ የኤሌክትሪክ ኃይል ፍላጎት፣ የመጭመቂያ መስፈርት፣ የሕዋስ ኬሚስትሪ፣ የአየር ማስወጫ አቅጣጫ፣ CAD ጂኦሜትሪ፣ ተለጣፊ መስፈርት፣ እና የሚተገበረውን የሙቀት-አሸሸ የሙከራ ዒላማ ያዘጋጁ።

ትክክለኛው ማገጃ ከትክክለኛው የብልሽት ሁነታ መመረጥ አለበት - በቀላሉ በዳታ ሉህ ላይ ከታተመ የነበልባል ደረጃ ወይም የሙቀት ቁጥር አይደለም።

የሚጠየቁ ጥያቄዎች

መደበኛ የኤሌክትሪክ ሽፋን የባትሪውን የሙቀት መሸሽ ማዳን ይችላል?

የግድ አይደለም። የተለመደው የኤሌትሪክ ሽፋን በተለመደው የሙቀት መጠን ሊሰራ ይችላል ነገር ግን በከፍተኛ የሙቀት መሸሻ ተጋላጭነት ወቅት ጥንካሬን፣ ቅርፅን ወይም የዲኤሌክትሪክ አፈፃፀምን ሊያጣ ይችላል።

UL 94 V-0 ለ EV Battery Thermal Barrier በቂ ነው?

ቁ.V-0 ልዩ ተቀጣጣይ ባህሪን የሚያመለክተው ደረጃውን የጠበቀ ሙከራ ነው፣ነገር ግን የሙቀት መሸሽ ጥበቃ እንዲሁ በሙቀት ማስተላለፊያ፣ የቁሳቁስ ውፍረት፣ የአየር ማናፈሻ፣ ማገጃ ግንባታ እና የጥቅል አርክቴክቸር ይወሰናል።

ለምንድነው ሚካ ለሙቀት መሸሽ ከተለመደው ፕላስቲክ የተሻለ የሆነው?

ሚካ ከበርካታ ተራ ፖሊመር ፊልሞች የበለጠ ጠንካራ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ዳይኤሌክትሪክ እና መዋቅራዊ መረጋጋት ይሰጣል ፣ ይህም ለጠንካራ የሙቀት እና የኤሌክትሪክ መሰናክሎች ጠቃሚ ያደርገዋል።

የሲሊኮን አረፋ ከሙቀት መሸሽ መከላከል ይችላል?

በልዩ ሁኔታ የተቀረጹ እና የተረጋገጡ የሲሊኮን ቁሳቁሶች የሙቀት-ማባዛት ጥበቃን ሊሰጡ ይችላሉ, ነገር ግን ተራ የሲሊኮን አረፋ ተመሳሳይ አፈፃፀም ይሰጣል ተብሎ ሊታሰብ አይገባም.

በሙቀት መሸሸጊያ መከላከያ ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆኑት የትኞቹ ንብረቶች ናቸው?

ጠቃሚ ባህሪያት የሙቀት መቋቋም, የእሳት ነበልባል መቋቋም, የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬ, ከፍተኛ ሙቀት መረጋጋት, የአፈር መሸርሸር መቋቋም, ሜካኒካል ታማኝነት, ውፍረት, ጥንካሬ እና ከባትሪው መዋቅር ጋር ተኳሃኝነትን ያካትታሉ.

ከፍተኛው የሙቀት ደረጃ ሁልጊዜ ምርጥ ምርጫ ነው?

አይደለም የሙቀት መሸሽ አፈጻጸም የሚወሰነው በሙቀት ፍሰት፣ የተጋላጭነት ጊዜ፣ ጂኦሜትሪ፣ ውፍረት፣ የቁሳቁስ ግንባታ እና የስርዓት ንድፍ ላይ ነው—በሙቀት ደረጃ ብቻ አይደለም።

የ15-አመት አውቶሞቲቭ የባትሪ አካል እይታ

በ15 ዓመታት የአውቶሞቲቭ አካል እና የሽቦ-መለኪያ የማምረት ልምድ ላይ በመመስረት የባትሪ መከላከያ ቁሳቁስ በኤሌክትሪክ የሚከላከል ፣የነበልባል-ተከላካይ ወይም ለከፍተኛ ቀጣይነት ያለው የሙቀት መጠን ስለተሰየመ ብቻ በጭራሽ አልፈቅድም።

የሙቀት ሽሽት ፍጹም የተለየ የውድቀት አካባቢ ይፈጥራል፡ ኃይለኛ ሙቀት፣ ነበልባል፣ ግፊት፣ ትኩስ ቅንጣቶች፣ የኤሌክትሪክ ጭንቀት እና የተጋላጭነት ጊዜ አብረው ይሠራሉ። አስተማማኝ መፍትሄው መጀመሪያ ትክክለኛውን የውድቀት መንገድ መወሰን እና ከዚያም ሚካ, ኤሮጄል, ሴራሚክ ቁሳቁስ, ልዩ ሲሊኮን ወይም ባለብዙ ንብርብር ግንባታ መምረጥ ነው.

ባለስልጣን ማጣቀሻዎች

[1] UL መፍትሄዎች - የባትሪ ማቀፊያ የሙቀት መሸሸጊያ ግምገማ እና UL 2596

[2] ሮጀርስ ኮርፖሬሽን - በእውነተኛው ዓለም ዲዛይኖች ውስጥ UL 94 V-0 አስፈላጊ ከሆነ

[3] UL Prospector - ለ EV ባትሪ የእሳት መከላከያ ቁሳቁሶችን መምረጥ

[4] ሮጀርስ ኮርፖሬሽን - ProCell EV Firewall Thermal Propagation ጥበቃ

[5] ISO - ISO 6469-1: 2019 በኤሌክትሪክ የሚንቀሳቀሱ የመንገድ ተሽከርካሪዎች፣ ሊሞሉ የሚችሉ የኃይል ማከማቻ ስርዓት ደህንነት

[6] UNECE - የተባበሩት መንግስታት ደንብ ቁጥር 100 ራእይ 3, የኤሌክትሪክ ኃይል ባቡር ደህንነት