Nova energetska vozila s termički vodljivom silicijumom i baterijom.

Termički vodljivi silicijski gel široko se koristi kao napredni kompozitni materijal s izvanrednom toplinskom vodljivošću u novim energetskim vozilima, a služi kao materijal za hlađenje motora i brtvilo. Toplinsko provodljivo brtvilo s izvrsnom toplinskom vodljivošću dolazi kao jedna komponenta. Pogledajte sliku za gotov lim toplinskog vodiča silikagela. 1. Termički vodljivi silicijev dioksid može se stvoriti reakcijama kondenzacije s vlagom prisutnom u atmosferi, stvarajući niske molekularne oslobađanja, umrežavanje, stvrdnjavanje i elastomere visokih performansi s izvrsnim fizičkim i toplinskim svojstvima otpora. Toplinski vodljivi silicijev dioksid također ima izvrsna svojstva otpornosti na visoku i nisku temperaturu. Termički vodljivi silicijev dioksid nudi brojne prednosti, uključujući električnu izolaciju, otpornost starenja i kemijsku stabilnost. Nadalje, toplinski vodljivi silicijev dioksid ima snažnu prianjanje s metalima i nemetalnim podjednako za bolju adheziju - ove kvalitete omogućuju termički provođenju silicijevog dioksida da primjenjuju na brojnim poljima; Tablica 117 sadrži sve relevantne parametre. Termički provođenje silicijevog dioksida igra sastavni dio u poboljšanju raspona i sigurnosti za nova energetska vozila.

 Baterijski sustavi u tim automobilima obično uključuju litij željezo oksid, litij mangan dioksid, ternarne baterije i gorivne ćelije - s tim da toplinski provodljivi silicij igra osnovni dio. Na izdržljivost vozila može utjecati broj prisutnih stanica; Kako se dodaje više baterija, njihov se razmak postaje bliže; Međutim, ćelije baterije proizvode značajnu toplinu tijekom ciklusa pražnjenja ili punjenja. Nesreće poput požara ili kratkih spojeva u baterijskim ćelijama mogu se pojaviti kada se toplina ne može učinkovito rasipati. Termički provodljivi silicijum dioksid, elastični materijal dizajniran za brzo popunjavanje staničnih praznina i učinkovito prebacivanje topline prema vanjskom hladnom području ili iz prednjih vrata. Sigurnost sustava osigurava se ovom mjerom, istovremeno iskorištavajući više baterija za maksimiziranje prednosti i proširivanje svoje izdržljivosti na novim energetskim vozilima. Termički provođenje silika djeluje kao most za prijenos topline kada je riječ o različitim metodama hlađenja. Zone disipacije topline igraju glavnu ulogu u učinkovitom prijenosu topline iz stanica u zona disipacije topline, s izolacijskim svojstvima koja pružaju zaštitu od visokih napona uzrokovanih prekomjernom potrošnjom struje u baterijskim ćelijama, održavanjem normalnog rada sustava i izbjegavanjem grešaka poput kratkih krugova.

Teorija stvaranja topline baterije

Učinkovitost toplinskog upravljanja za baterije vozila Korištenje kompozitne termički vodljive silicijeve gel ploče (CSGP) zajedno s hlađenjem zraka je optimizirana.

Prethodni odjeljak pružio je uvod u BTMS i baterije koje se koriste za nova energetska vozila. Kao i kod svake baterije, njegova se temperatura može povećati tijekom punjenja/ispuštanja ili izlaganja sunčevoj svjetlosti. Životni vijek baterije i sigurnost mogu se ugroziti kada temperatura prelazi optimalni radni temperaturni raspon, što potencijalno dovodi do toplinskog otpada. Neuspjeh u kontroli ovog raspona točno stvara rizike na sigurno. Kako punjenje i pražnjenje stvaraju značajnu proizvodnju topline, za uklanjanje tehnologije zračnog hlađenja koristi se superiorna toplinska vodljivost CSGP-a, distribucija topline i performanse. Ovdje ćemo koristiti CSGP u kombinaciji s zračnim hlađenjem kao strategiju toplinskog upravljanja za automobilske baterije.

Kao dio eksperimenta, također je od vitalnog značaja imati na umu toplinski otpor između CSGP -a i tijela baterije. Toplinski otpor igra sastavnu ulogu u toplinskoj provodljivosti koja utječe na raspodjelu temperature unutar modula baterije, kao i na rasipanje topline. CSGP je izvrstan toplinski vodič, ali ostaje neki toplinski otpor između IT -a i modula baterija, što može utjecati na eksperimentalne rezultate. Ova studija usredotočila se na istraživanje koliko je CSGP izveo za rasipanje topline unutar modula baterija. Ovaj eksperiment nije u potpunosti istražio toplinski otpor između modula baterije i CSGP -a, jer je cilj mjeriti njegov potencijal u rasipanju topline i poboljšati regulaciju temperature prilikom ispuštanja s visokim brzinama.

Slika prikazuje sklop platforme koja se koristi u eksperimentalnim testovima. 7. Odvojeni moduli za baterije opremljeni sustavima za hlađenje stavljaju se u inkubator. Ovi moduli za baterije moraju ostati na točno 40 degc tijekom svih svojih eksperimenata za najbolje rezultate. Uobičajena okruženja za ispitivanje baterija kreću se između 0-40 degc. Ako temperatura okoline padne između 0 i 40 degc, njegove performanse mogu se negativno utjecati, značajno smanjujući kapacitet pražnjenja i utječe na ukupne performanse baterije. Kako bi se osigurala točnost, moduli baterije će se inkubirati dva sata radi stabilizacije temperature prije nego što se napune i ispuštaju putem sustava za ispitivanje baterije. Termoparovi tipa T-a imaju jedan kraj pričvršćen na površinu i jedan pričvršćen na Agilent instrument za temperaturni pregled, omogućujući mu da bilježi temperature modula svake dvije sekunde. Ventilatori također osiguravaju prisilni protok zraka preko kompozitnih termički vodljivih silikonskih gel ploča na hlađenju modula (CSGPFC); Opskrba napajanja izravne struje pružaju energiju za ovu funkciju. Da bi se osigurala točnost, ključno je procijeniti unutarnji otpor svake baterije, kao i njegovu krivulju pražnjenja punjenja, isprazniti i napuniti svaku bateriju prije provođenja eksperimenata s njima. Naš modul baterije koristi ćelije s usko usklađenim otporima; Morate se obratiti dodatnoj pažnji u osiguravanju da njihove baterije imaju jednako stanje punjenja.