Жылу өткізгіш кремний диоксиді мен батарея қуаты бар жаңа энергетикалық көліктер.

Жылу өткізгіш кремний гелі қозғалтқышты салқындату материалы ретінде де, тығыздағыш ретінде де қызмет ететін жаңа энергетикалық көліктерде тамаша жылу өткізгіштігі бар жетілдірілген композициялық материал ретінде кеңінен қолданылады. Өте жақсы жылу өткізгіштігі бар жылу өткізгіш тығыздағыш бір компонент ретінде келеді. Силикагель жылу өткізгішінің дайын парағын суретті қараңыз. 1. Жылу өткізгіш кремний диоксиді атмосферада болатын ылғалмен конденсация реакциялары арқылы жасалуы мүмкін, төмен молекулалық шығарындылар, айқаспалы байланыстыру, емдеу және тамаша физикалық және термиялық төзімділік қасиеттері бар жоғары өнімді эластомерлер. Жылу өткізгіш кремнезем сонымен қатар жоғары және төмен температураға төзімділік қасиеттеріне ие. Жылу өткізгіш кремний диоксиді көптеген артықшылықтарды ұсынады, соның ішінде электрлік оқшаулау, қартаюға төзімділік және химиялық тұрақтылық. Сонымен қатар, жылу өткізгіш кремнезем жақсырақ адгезия үшін металдармен және бейметаллдармен күшті адгезияға ие - бұл қасиеттер жылу өткізгіш кремнийдің көптеген өрістерде қолданылуына мүмкіндік береді; 117 кестеде барлық тиісті параметрлер бар. Жылу өткізгіш кремний тотығы жаңа энергетикалық көліктер үшін ауқымды және қауіпсіздікті жақсартуда ажырамас рөл атқарады.

 Бұл автомобильдердегі аккумуляторлық жүйелерге әдетте литий темір тотығы, литий марганец диоксиді, үштік батареялар және отын элементтері кіреді - жылу өткізгіш кремний диоксиді маңызды рөл атқарады. Көлік шыдамдылығына бар жасушалардың саны әсер етуі мүмкін; көбірек батареялар қосылған сайын, олардың аралығы бір-біріне жақындай түседі; дегенмен, батарея ұяшықтары зарядсыздану немесе зарядтау циклдері кезінде айтарлықтай жылу шығарады. Жылуды тиімді тарату мүмкін болмаған кезде, батарея ұяшықтарындағы өрт немесе қысқа тұйықталу сияқты апаттар туындауы мүмкін. Жылу өткізгіш кремний диоксиді, ұяшықтардың бос жерлерін жылдам толтыруға және оның жылуын сыртқы салқындату аймағына немесе алдыңғы есікке тиімді тасымалдауға арналған серпімді материал. Жүйенің қауіпсіздігі осы шара арқылы қамтамасыз етіледі, сонымен бірге артықшылықтарды арттыру және жаңа энергетикалық көліктерде олардың төзімділігін арттыру үшін көбірек батареялардың артықшылығын пайдаланады. Жылу өткізгіш кремнезем әртүрлі салқындату әдістеріне қатысты жылу тасымалдағыш көпір ретінде әрекет етеді. Жылу бөлу аймақтары ұяшықтардан жылуды тарату аймақтарына тиімді жылу беруде шешуші рөл атқарады, оқшаулау қасиеттері батарея ұяшықтарында токтың шамадан тыс тұтынуынан туындаған жоғары кернеулерден қорғауды қамтамасыз етеді, жүйенің қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді және қысқа тұйықталу сияқты ақауларды болдырмайды.

Аккумуляторлық жылуды генерациялау теориясы

Ауаны салқындатумен біріктірілген композиттік жылу өткізгіш кремний гелі пластинасын (CSGP) пайдаланатын көлік батареялары үшін жылуды басқару өнімділігі оңтайландырылған.

Алдыңғы бөлімде жаңа энергетикалық көліктер үшін қолданылатын BTM және батареялармен таныстыру қарастырылған. Кез келген батарея сияқты, оның температурасы зарядтау/разрядтау кезінде немесе күн сәулесінің әсерінен көтерілуі мүмкін. Температура оның оңтайлы жұмыс температурасы диапазонынан асып кетсе, батареяның қызмет ету мерзімі мен қауіпсіздігі бұзылып, термиялық шығынға әкелуі мүмкін. Бұл ауқымды дәл бақыламау қауіпсіздікке қауіп төндіреді. Зарядтау және разрядтау айтарлықтай жылу өндірісін тудыратындықтан, CSGP-тің жоғары жылу өткізгіштігі, жылуды тарату және өнімділігі оны ауамен салқындату технологиясы арқылы жою үшін пайдаланылады. Мұнда біз автомобиль батареялары үшін жылуды басқару стратегиясы ретінде ауаны салқындатумен біріктірілген CSGP қолданамыз.

Эксперименттің бөлігі ретінде CSGP және батарея корпусы арасындағы жылу кедергісін есте сақтау өте маңызды. Жылу кедергісі батарея модульдеріндегі температураның таралуына, сондай-ақ жылудың таралуына әсер ететін жылу өткізгіштіктің ажырамас бөлігі болып табылады. CSGP тамаша жылу өткізгіш болып табылады, бірақ оның және батарея модульдерінің арасында кейбір жылу кедергісі қалады, бұл эксперимент нәтижелеріне әсер етуі мүмкін. Бұл зерттеу CSGP батарея модульдері ішінде жылуды бөлуді қаншалықты жақсы орындағанын зерттеуге бағытталған. Бұл эксперимент батарея модульдері мен CSGP арасындағы ешқандай жылу кедергісін толық зерттеген жоқ, себебі оның жылуды таратудағы әлеуетін өлшеу және жоғары жылдамдықпен зарядтау кезінде температураны реттеуді жақсарту.

Суретте тәжірибелік сынақтарда қолданылатын платформа жинағы көрсетілген. 7. Салқындату жүйелерімен жабдықталған бөлек батарея модульдері инкубаторға орналастырылады. Бұл батарея модульдері ең жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін барлық эксперименттер кезінде дәл 40 градуста қалуы керек. Жалпы аккумуляторды сынау орталары 0-40 градус аралығында болады. Қоршаған орта температурасы 0 және 40 градус аралығында түссе, оның өнімділігі кері әсер етіп, разряд сыйымдылығын айтарлықтай төмендетіп, батареяның жалпы өнімділігіне әсер етуі мүмкін. Дәлдігін қамтамасыз ету үшін батарея модульдері батареяны сынау жүйесі арқылы зарядтау және зарядсыздандыру алдында температураны тұрақтандыру үшін екі сағат бойы инкубацияланады. T-типті термопарлардың бір ұшы бетке бекітілген, ал біреуі температураны тексеру үшін Agilent құралына бекітілген, бұл модуль температурасын әрбір екі секунд сайын жазуға мүмкіндік береді. Желдеткіштер сонымен қатар композиттік жылу өткізгіш кремний гелі пластинамен мәжбүрлеп салқындату (CSGPFC) модульдері арқылы мәжбүрлі ауа ағынын қамтамасыз етеді; Тұрақты ток қуат көздері осы функцияны қуатпен қамтамасыз етеді. Дәлдігін қамтамасыз ету үшін әрбір аккумулятордың ішкі кедергісін, сондай-ақ заряд-разряд қисығын бағалау, олармен тәжірибелер жүргізу алдында әрбір батареяны зарядсыздандыру және зарядтау өте маңызды. Біздің аккумуляторлық модуль кедергілері сәйкес келетін ұяшықтарды пайдаланады; олардың батареяларының барлығы бірдей заряд күйінде болуын қамтамасыз етуге ерекше назар аудару керек.