Аэрогельге қарсы слюда: EV батареясын термиялық қорғау үшін қайсысы жақсы?

Қате термиялық тосқауылды таңдау бір істен шыққан литий-иондық ұяшықтағы жылудың көрші жасушаларға тезірек жетуіне мүмкіндік береді, бұл жасушадан жасушаға термиялық таралу қаупін арттырады.

Аэрогель әдетте жұқа, жеңіл қабатта максималды жылу оқшаулау болса, жақсырақ, ал электрлік оқшаулау, құрылымдық тұрақтылық және жоғары температуралық тосқауыл өнімділігі басымдықтар болған кезде слюда күштірек болады. Көптеген EV аккумуляторлық жинақтарында ең жақсы шешім бір материалды әмбебап таңдау емес, оның қасиеттері белгілі бір жылу және электрлік қауіптерді шешетін жерде пайдалану болып табылады.

Аэргель мен слюданың негізгі айырмашылығы неде?

Аэрогель мен слюданы ауыстырылатын оқшаулағыш материалдар ретінде қарастыру қажет емес қалыңдықты, салмақты, бағаны немесе батарея жинағының ішіндегі маңызды орындарда жеткіліксіз қорғанысты тудыруы мүмкін.

Аэрогельді негізінен жылу оқшаулау үшін және слюданы ең алдымен берік жылу-электрлік тосқауыл қолданбалары үшін таңдаңыз. Аэрогельдің жоғары кеуекті құрылымы жылу беруді өте тиімді басады, ал слюда тамаша диэлектрлік қасиеттерді қамтамасыз етеді және ауыр температурада өлшемді тұрақты болып қалады.

Айырмашылық әсіресе термиялық қашу кезінде маңызды болады. UL Solutions компаниясы EV батареясының термиялық оқиғалары өте жоғары температураны, жалынды, қысымды және лақтырылатын бөлшектерді қамтуы мүмкін екенін атап өтеді, яғни материал таңдауда бір ғана жылу өткізгіштік мәні ескерілмейді.^[1]

Жасушадан жасушаға термиялық қашудан қорғау үшін аэрогель жақсы ма?

Тығыз оралған ұяшықтар арасында жеткілікті оқшаулау болмаса, бір істен шыққан ұяшықтан бөлінетін жылу көрші жасушаларға тез ауысып, модуль арқылы таралуға ықпал етеді.

Аэрогель негізіндегі тосқауылдар инженерлерге минималды қалыңдығы мен салмағы бар күшті термиялық төзімділікті қажет ететін жерлерде әсіресе тартымды. Олардың кеуекті құрылымы қатты және газ тәріздес жылу өткізгіштігін шектейді, салыстырмалы түрде жұқа кедергілер көрші беттер арасындағы жылу алмасуды баяулатуға мүмкіндік береді.

Бұл аэрогельді, әсіресе қатысты етеді . энергия тығыздығы жоғары модульдердегі ұяшықтар арасындағы кедергілерге , орауыш кеңістігінің әрбір миллиметрі маңызды болатын

Аэрогельге қарағанда слюда қай кезде жақсы?

Шиналардың, жоғары вольтты қосылымдардың, модульдердің қақпақтарының және электрлік оқшаулау мен механикалық тұрақтылық бірдей маңызды басқа орындардың айналасында тек жылу оқшаулау жеткіліксіз болуы мүмкін.

Компонент жоғары температуралық кедергіні де, сенімді диэлектрлік оқшаулауды да қамтамасыз етуі керек болса, слюда көбінесе күшті таңдау болып табылады. Оны модуль, шина, қоршау және жоғары вольтты оқшаулау құрылымдары үшін парақтарға және тапсырыс бойынша кесілген бөлшектерге өңдеуге болады.

Бұл слюданы әсіресе жанында пайдалы етеді . HV шиналарының, қосқыштардың, электр интерфейстерінің, модуль шекараларының және бума деңгейіндегі қорғаныс аймақтарының

Аэрогельге қарсы слюда: қай материал жақсы жұмыс істейді?

Максималды температура сияқты бір спецификациядан материалдарды таңдау жылу өткізгіштіктегі, қысу әрекетіндегі, диэлектрлік өнімділіктегі, қалыңдықтағы және механикалық төзімділіктегі маңызды айырмашылықтарды жасыра алады.

Бір әмбебап жеңімпазды іздеудің орнына материалдарды батарея жинағындағы нақты функцияларына сәйкес салыстырыңыз. Ұяшық сепараторының HV шинасының тосқауылынан немесе қоршау оқшаулау компонентінен мүлде басқа талаптары бар.

Аэрогель мен слюданы бірге қолдануға бола ма?

Бір оқшаулағыш материалды әрбір жылу, электрлік және механикалық функцияларды орындауға мәжбүрлеу тиімсіз батареялар жинағын жасап, қауіпсіздікті жақсартпай материал құнын арттыруы мүмкін.

Гибридті оқшаулау архитектурасы аэрогельді жасушалардың жанында және электрлік немесе механикалық тұрғыдан қажет аймақтардың айналасындағы слюдаларды пайдалана алады. Бұл инженерлерге аэрогельді бірлік қалыңдығына жылу кедергісі ең маңызды болып табылатын жерде және диэлектрлік және құрылымдық кедергілердің өнімділігі маңызды болатын слюданы пайдалануға мүмкіндік береді.

Мысалы, батарея модулі ұяшықтар арасында аэрогельді композитті қолдануы мүмкін. пайдалану кезінде шиналардың, жоғары вольтты қосылымдардың, модуль қақпақтарының немесе қоршау интерфейстерінің айналасында кесілген слюда құрамдастарын

Инженерлер аэрогель мен слюданы қалай таңдауы керек?

Жасуша химиясын, таралу тәртібін, қол жетімді саңылауды, қысу жүктемесін, кернеуді және айналасындағы компоненттерді түсіну алдында жылу кедергісін таңдау модульді сынаудан кейін қымбат қайта құруға әкелуі мүмкін.

Алдымен ақаулық сценарийін анықтаңыз, содан кейін қажетті жылу, электрлік және механикалық өнімділік айналасындағы материал мен қалыңдығын таңдаңыз. Прототип бөліктері сайып келгенде сәйкес ұяшық, модуль және бума деңгейлерінде тексерілуі керек.

UL Solutions компаниясы EV батареясының термиялық таралу сынақтарын ұяшықтан бума деңгейінде жүргізеді және таралуға қарсы тосқауылдар мен оқшаулағыш материалдардың тиімділігін бағалайды.^[2] SAE J2464 сонымен қатар электрлік және гибридті көлік батареяларын қалыпты жұмыс ауқымынан тыс жағдайларда теріс пайдалану сынауын қарастырады.^[3]

Электр аккумуляторы жобасы үшін арнайы аэрогель немесе слюда бөлшектері қажет пе?

Фуцян ұяшыққа, модульге, бумаға, шинаға, қосқышқа және жоғары вольтты сым схемасына сәйкес реттелетін батарея оқшаулау компоненттерін қолдай алады. Материалды таңдау немесе үлгіні бағалау үшін бізге сызбаңызды, қажетті қалыңдықты, жұмыс температурасын, кернеуді және орнату орнын жіберіңіз.

Жиі қойылатын сұрақтар

EV батареялары үшін слюдаға қарағанда аэрогель жақсы ма?

Әмбебап емес. Аэрогель әдетте жоғары тиімді жылу оқшаулау үшін күштірек, ал слюда электрлік оқшаулау және құрылымдық жылу тосқауыл көрсеткіштері қажет болған кезде әсіресе құнды.

EV аккумулятор жинағында аэрогель қайда қолданылады?

Аэргельді композиттер әдетте сияқты тығыз жылу кедергісі бар орындар үшін қарастырылады . батарея ұяшықтары арасында немесе жылу беруді шектеу маңызды болатын модульдердің айналасында

EV батареяларында слюда қайда қолданылады?

Слюда компоненттерін айналасында қолдануға болады . модульдер, шиналар, жоғары вольтты қосылымдар, батарея қақпақтары және жылу және электрлік оқшаулауды қажет ететін қоршау интерфейстері

Слюда батареяның жылулық қашуын тоқтата ала ма?

Слюда істен шыққан ұяшық ішінде пайда болатын электрохимиялық термиялық қашуды тоқтатпайды. Ол арналған тосқауыл жүйесінің бір бөлігін құра алады . қоршаған құрамдас бөліктерге жылу мен жалынның таралуын кешіктіруге

Аэрогель термиялық қашудың таралуын толығымен болдырмайды ма?

Жүйе деңгейіндегі валидациясыз ешбір материал таралуды толығымен болдырмайды деп болжауға болмайды. Тосқауылдың өнімділігі материалдың құрылысына, қалыңдығына, жасуша химиясына, аралыққа, қысуға, жылу ағынына, желдетуге және қаптаманың архитектурасына байланысты.

15-жылдық автомобиль сымдарының перспективасы

Автокөлік сымдарымен және электрлік электр жүйелерімен 15 жыл жұмыс істегеннен кейін мен аккумуляторды оқшаулауды оқшауланған материалды шешім емес, толық жоғары вольтты архитектураның бөлігі ретінде көремін. Аэрогель жасушалардың айналасындағы жылу беруді басқара алады, ал слюда шиналар, HV қосқыштары және сым интерфейстері айналасында берік жылу және электрлік бөлуді қамтамасыз ете алады.

Сондықтан ең жақсы материал жай аэрогель немесе слюда емес. Бұл аккумулятордың нақты істен шығу режиміне дұрыс сәйкес келетін материал, қалыңдығы, геометриясы және орны.

Беделді сілтемелер

[1] UL шешімдері — батарея корпусының термиялық қашу (BETR) бағалауы

[2] UL шешімдері — EV батареясын теріс пайдалану, өрт, термиялық және өнімділік сынағы

[3] SAE International — J2464 Электрлік көліктің аккумуляторын теріс пайдалану сынағы