De nouveaux véhicules énergétiques avec de la silice et de la batterie conductrices thermiquement.

Le gel de silicium thermiquement conducteur est largement utilisé comme un matériau composite avancé avec une conductivité thermique exceptionnelle dans de nouveaux véhicules énergétiques, servant à la fois de matériau de refroidissement du moteur et d'étanchéité. Un scellant conducteur thermique avec une excellente conductivité thermique est un seul composant. Voir la figure pour une feuille finie de conducteur thermique en gel de silice. 1. La silice thermiquement conductrice peut être créée par des réactions de condensation avec l'humidité présente dans l'atmosphère, produisant des rejets à faible moléculaire, la réticulation, le durcissement et les élastomères haute performance avec d'excellentes propriétés de résistance physique et thermique. La silice conductrice thermique a également d'excellentes propriétés de résistance à haute température. La silice thermiquement conductrice offre de nombreux avantages, notamment l'isolation électrique, la résistance au vieillissement et la stabilité chimique. En outre, la silice conductrice thermique a une forte adhésion avec les métaux et les non-métalliques pour une meilleure adhérence - ces qualités permettent à la silice thermiquement conductive d'avoir des applications dans de nombreux champs; Le tableau 117 contient tous les paramètres pertinents. La conduite thermiquement de la silice joue un rôle intégral dans l'amélioration de la gamme et de la sécurité des nouveaux véhicules énergétiques.

 Les systèmes de batteries dans ces voitures comprennent généralement l'oxyde de fer au lithium, le dioxyde de manganèse au lithium, les batteries ternaires et les piles à combustible - avec de la silice conductrice thermique jouant un rôle essentiel. L'endurance du véhicule peut être affectée par le nombre de cellules présentes; À mesure que plus de batteries sont ajoutées, leur espacement se rapproche; Cependant, les cellules de la batterie produisent une chaleur significative pendant les cycles de décharge ou de charge. Des accidents tels que des incendies ou des courts circuits dans les cellules de la batterie peuvent survenir lorsque la chaleur ne peut pas être dissipée efficacement. Silice conductrice thermique, un matériau élastique conçu pour combler rapidement les lacunes des cellules et transférer sa chaleur efficacement vers une zone de refroidissement extérieure ou par la porte d'entrée. La sécurité du système est assurée par cette mesure, tout en profitant d'avoir plus de batteries pour maximiser les avantages et étendre leur endurance sur de nouveaux véhicules énergétiques. La conduite thermiquement de la silice agit comme un pont de transfert de chaleur en ce qui concerne diverses méthodes de refroidissement. Les zones de dissipation de chaleur jouent un rôle pivot dans le transfert de chaleur efficace des cellules aux zones de dissipation de chaleur, les propriétés d'isolation offrant une protection contre les fortes tensions causées par une consommation excessive de courant dans les cellules de la batterie, le maintien du fonctionnement normal du système et l'évitement des défauts tels que les courts circuits.

La théorie de la génération de chaleur de la batterie

Performances de gestion thermique pour les batteries de véhicules utilisant des plaques de gel de silice conductrices thermiquement composites (CSGP) couplées au refroidissement par air est optimisée.

La section précédente a fourni une introduction aux BTM et batteries utilisées pour les nouveaux véhicules énergétiques. Comme pour toute batterie, sa température peut augmenter lors de la charge / décharge ou de l'exposition au soleil. La durée de vie de la batterie et la sécurité peuvent être compromises lorsque la température dépasse sa plage de température de fonctionnement optimale, conduisant potentiellement à la fuite thermique. Ne pas contrôler cette gamme crée avec précision les risques pour la sécurité. Comme la charge et la décharge créent une production de chaleur substantielle, la conductivité thermique supérieure de CSGP, la dissipation et les performances de la chaleur de CSGP sont utilisées pour l'éliminer via une technologie de refroidissement par air. Ici, nous utiliserons CSGP combinée avec le refroidissement par air comme stratégie de gestion thermique pour les batteries automobiles.

Dans le cadre d'une expérience, il est également essentiel de garder à l'esprit la résistance thermique entre le CSGP et le corps de la batterie. La résistance thermique joue une partie intégrante de la conduction thermique qui affecte la distribution de la température dans les modules de batterie ainsi que la dissipation thermique. Le CSGP est un excellent conducteur thermique, mais il reste une certaine résistance thermique entre elle et les modules de batterie, ce qui peut influencer les résultats expérimentaux. Cette étude s'est concentrée sur l'exploration de la performance du CSGP pour la dissipation de chaleur dans les modules de batterie. Cette expérience n'a pas pleinement exploré de résistance thermique entre les modules de batterie et le CSGP, car l'objectif est d'évaluer son potentiel dans la dissipation de la chaleur et d'améliorer la régulation de la température lors de la décharge à des taux élevés.

La figure illustre l'assemblage de la plate-forme utilisé dans les tests expérimentaux. 7. Les modules de batterie séparés équipés de systèmes de refroidissement sont placés dans un incubateur. Ces modules de batterie doivent rester à exactement 40 DEGC au cours de toutes leurs expériences pour de meilleurs résultats. Les environnements de test de batterie communs varient entre 0 et 40 degc. Si la température ambiante se situe entre 0 et 40 degC, ses performances pourraient être impactées négativement, diminuant considérablement la capacité de décharge et impactant les performances globales de la batterie. Pour garantir la précision, les modules de batterie seront incubés pendant deux heures pour stabiliser la température avant d'être chargés et libérés via un système de test de batterie. Les thermocouples de type T ont une extrémité attachée à une surface et une attachée à un instrument agile pour inspection de la température, ce qui lui permet d'enregistrer les températures du module toutes les deux secondes. Les ventilateurs fournissent également un débit d'air forcé sur des modules composites de récolation de plaques de gel de silicium thermiquement conducteur (CSGPFC); Les alimentations de courant direct fournissent de l'énergie à cette fonction. Pour garantir la précision, il est crucial d'évaluer la résistance interne de chaque batterie ainsi que sa courbe de charge de charge, de décharger et de charger chaque batterie avant de mener des expériences avec eux. Notre module de batterie utilise des cellules avec des résistances étroitement appariées; Une attention supplémentaire doit être prise pour garantir que leurs batteries possèdent toutes un état de charge égal.