Қарау саны: 0 Автор: Сайт редакторы Жариялау уақыты: 2026-07-05 Шығу орны: Сайт
EV батарея ұяшықтары дұрыс жылу тосқауылсыз тығыз оралса, бір қызып кету ұяшығы жылуды көрші ұяшықтарға өткізіп, термиялық таралуды тудыруы, батарея жинағын зақымдауы және өрт қауіпсіздігіне елеулі қатер тудыруы мүмкін.
Ең тиімді шешім - орналастыру . электр батареясының аэрогельді оқшаулау төсемдерін жылу тасымалдануды баяулату, қысу кернеуін сіңіру және термиялық қашудың таралуын басқаруға көмектесу үшін ұяшықтар, модульдер, шиналар аймақтары немесе бума деңгейіндегі ыстық нүктелер арасына
EV аккумуляторлық аэрогельді оқшаулағыш төсемдер - литий-ионды аккумулятор пакеттерінің ішінде қолданылатын өте жеңіл жылу тосқауыл материалдары. Олар әрбір миллиметр энергия тығыздығына, қауіпсіздікке және құрастыру сенімділігіне әсер ететін тығыздығы жоғары EV пакеттерінде әсіресе құнды.
Сурет көзі: Aspen Aerogels PyroThin жылу тосқауылының инженерлік ресурсы.[1]
Егер 'аэрогель төсеніші' кәдімгі көбік немесе губка оқшаулағышы ретінде қарастырылса, батарея жинағы жылу беруден, қысу өзгерісінен және термиялық таралудан маңызды қорғанысты жоғалтуы мүмкін.
Дұрыс жауап: EV аккумуляторының аэрогельді оқшаулағыш төсемі аэрогель негізіндегі материалдан жасалған және литий-ионды ұяшықты, модульді немесе қаптаманы қорғау үшін жасалған жұқа, жеңіл жылу тосқауыл болып табылады.
Aspen Aerogels PyroThin-ді ұяшықтар арасындағы, модульдер мен қаптамалардағы кедергілер деңгейінде термиялық қашуды азайтуға арналған ультра жұқа, жеңіл оқшаулау және өртке қарсы тосқауыл ретінде сипаттайды.[1] Практикалық батарея дизайнында бұл төсемдер жылуды кешіктіру, блоктау немесе қайта бағыттау қажет жерде орналасады.
Батареяның орны |
Негізгі тәуекел |
Аэрогель төсемінің функциясы |
Инженерлік құндылық |
|---|---|---|---|
Жасушалар арасында |
Жасушадан жасушаға термиялық таралу |
Істен шыққан ұяшықтан жылу беруді баяулатады |
Қаптама деңгейіндегі қауіпсіздік шегін жақсартады |
Модульдер арасында |
Өрттің модульден модульге таралуы |
Жылулық кедергі аймағын жасайды |
Қорғау стратегиясын қолдайды |
Шина немесе өзара байланыс аймақтары астында |
Жергілікті жылу концентрациясы |
Оқшаулауды және аралықты қолдауды қамтамасыз етеді |
Ыстық нүктені тасымалдау қаупін азайтады |
Қаптаманың қақпағы немесе бүйір қабырғасы |
Сыртқы өрт немесе соққы жылуы |
Пассивті термиялық қорғанысты қосады |
Қаптаманың қауіпсіздік архитектурасын нығайтады |
Компрессиялық стек аймағы |
Жасушаның ісінуі және қысымның өзгеруі |
Компрессиялық төсем дизайнымен жұмыс істейді |
Тұрақты механикалық байланысты сақтайды |
Егер жоғары энергиялы батареялар жинағы тек сұйық салқындату мен BMS бақылауына сүйенсе, ол ақаулықты анықтауы мүмкін, бірақ ұяшық термиялық қашықтығына енген кезде жылу беруді физикалық түрде баяулата алмайды.
Ең жақсы шешім - белсенді жылуды басқаруды пассивті аэрогельді оқшаулағыш төсемдермен біріктіру, сондықтан пакетте бақылау бақылауы және физикалық таралу кедергісі бар.
Термиялық қашу тек температура мәселесі емес; бұл тізбекті реакция мәселесі. Жақсы аэрогель төсемі бастапқы ұяшықтан жақын орналасқан ұяшықтарға жылу өткізгіштігін азайту арқылы батарея жинағына көбірек уақыт береді.
Қате: тек салқындату пластинасының өзі әрбір термиялық оқиғаны тоқтата алады. Дұрыс: салқындату, желдету, сенсорлар, BMS логикасы және аэрогель тосқауылдарын бірге пайдалану.
Егер жылу батарея жинағы арқылы тым жылдам қозғалса, BMS, салқындату тақтасы немесе желдету жолы оқиғаны басқара алмай тұрып, көрші ұяшықтар қауіпті температураға жетуі мүмкін.
Тікелей шешім - газ қозғалысын шектеу және оқшаулау қабаты арқылы өткізгіш жылу беруді азайту үшін аэрогельдің нано-кеуекті құрылымын пайдалану.
NASA аэрогельдердің өте кеуекті, тығыздығы өте төмен және жылу берудің алдын алуда жоғары тиімді екенін түсіндіреді, өйткені олардың кеуектері нанометрлік диапазонда.[2] Бұл аэрогельді жұқа оқшаулау қарапайым полимер көбікке қарағанда жақсырақ жұмыс істеуі керек жерде құнды етеді.
Сурет көзі: NASA аэрогельді оқшаулау материалын зерттеу.[2]
Егер жоғары вольтты сым, сезгіш жіп немесе шиналық оқшаулау жылу таралу жолына тым жақын бағытталса, оқшаулау нашарлауы, терминалдар босап, ақаулық оқиғасы кезінде диагностикалық сигналдар істен шығуы мүмкін.
Ең жақсы шешім аэрогельді оқшаулағыш төсемдерді HV сымдарымен, кернеуді сезу желілерімен, температура сенсорларымен, шиналық қақпақтармен және қаптаманы тығыздау стратегиясымен бірге жобалау болып табылады.
Батарея қауіпсіздігі тек жасушалық химия емес. Бұл ұяшық тосқауылдарын, жоғары вольтты сымдарды бағыттауды, желдету арналарын, сенсорды орналастыруды, жерге қосуды, экранды және қосқышты қорғауды қамтитын толық жүйе дизайны.
Жабдық аймағы |
Жылу қаупі |
Аэрогель төсеміне қолдау көрсету |
Дизайн туралы еске салғыш |
|---|---|---|---|
HV кабелінің шығуы |
Жасушаны желдету кезінде жылудың зақымдалуы |
Ыстық аймақтардан бөліну жасайды |
Ыстыққа төзімді гильзаны және тиісті штепсельді пайдаланыңыз |
Кернеуді сезіну құрылғысы |
Модульді қыздыру кезінде сигнал жоғалуы |
Маңайдағы төмен ток сымдарын қорғайды |
Желдеткіш жолдан және шинаның өткір жиектерінен алыс ұстаңыз |
Температура сенсорының сымы |
Жалған оқу немесе сымның зақымдануы |
Жасуша бетінің жанында жылу әсерін басқарады |
Қажетті сенсор контактісін блоктамаңыз |
Шина жабу аймағы |
Доға және жылу концентрациясы |
Пассивті оқшаулау қабатын қосады |
Шығуды, тазартуды және диэлектрлік дизайнды сақтаңыз |
Егер жастықша қаптаманың сұлбасы әлдеқашан қатып қалғаннан кейін таңдалса, инженер нашар қалыңдыққа, нашар қысуға, желдеткіштің бітелуіне немесе арқанды қауіпсіз тазартуға мәжбүр болуы мүмкін.
Ең жақсы шешім аэрогель төсемінің жеткізушісін және сымды жеткізушіні модульді орналастыру, жоғары вольтты бағыттау және жылу таратуды модельдеу кезінде ертерек тарту болып табылады.
Жақсы таңдау процесі ұяшық пішімі, химия, энергия тығыздығы, мақсатты қаптама қалыңдығы, қысу күші, салқындату пластинасының орналасуы, желдету бағыты және қауіпсіздік сынағы мақсатынан басталады. Тақта жалпақ зертханалық үлгіде ғана емес, нақты модуль стекінде тексерілуі керек.
Жылдам бағалау үшін ұяшық өлшемін, модуль сызбасын, мақсатты қалыңдығын, қысу ауқымын, максималды температура оқиғасын және жылдық көлемді жіберіңіз. Кішкентай кесілген аэрогель үлгісі жаппай өндіріс құралына дейін жабдықты растауға көмектеседі.
Аэрогель қолданылады, себебі ол жеңіл және жұқа пішінде күшті жылу оқшаулауды қамтамасыз етеді. Бұл аккумуляторлық инженерлерге ұяшықтарды тым көп орау орнын ысырап етпестен қорғауға көмектеседі.
Аэрогель жастықшалары әрбір ұяшықтың істен шығуына жол бермейді. Олардың мақсаты – қаптаманың толық дизайнына байланысты бір істен шыққан ұяшықтан жақын орналасқан ұяшықтарға жылудың таралуын баяулату немесе тоқтатуға көмектесу.
Оларды ұяшықтардың арасына, модульдердің арасына, шиналардың қасына, қаптамалардың астына, желдеткіш жолдарының жанына немесе қаптама деңгейіндегі кедергі аймақтарына орналастыруға болады.
Көптеген аэрогельдік батарея төсемдері электрлік оқшаулау өнімділігімен жасалған, бірақ нақты диэлектрлік беріктік өнімнің құрылымына және сынақ әдісіне байланысты. Әрқашан жеткізуші деректер парағын тексеріңіз.
EV аккумуляторлық аэрогельді оқшаулағыш төсемдер ұяшықтардың арасына орналастырылған жұмсақ парақтар ғана емес. Олар ұяшықтар химиясымен, желдетумен, қысумен, салқындатумен, шиналармен, сенсорлармен, қосқыштармен және жоғары вольтты сымдарды бағыттаумен жұмыс істеуі керек қауіпсіздік үшін маңызды жылу кедергілері.
Автокөлік сымдарымен, EV аккумуляторлық кабель жинақтарымен, жоғары вольтты қосылыстармен және көліктің арнайы қуат жүйелерімен 15 жыл жұмыс істегеннен кейін менің өріс ережесім қарапайым: батарея қауіпсіздігі ешқашан бір материалмен жасалмайды; ол әрбір материалдың, сымның, қосқыштың және жылу жолының бірге жұмыс істеуі арқылы жасалады. EV аккумуляторлық жобаңызға аэрогельді оқшаулау төсемдері, HV сымдарының қорғанысы, шиналық оқшаулау немесе үлгілік кезеңдегі жылу кедергісін тексеру қажет болса, өндіру алдында ұяшық орналасуын, кернеу класын, бағыттау жолын және валидация мақсатын жіберіңіз. Кішігірім үлгі және ерте инженерлік шолу кейінірек әлдеқайда үлкен пакет деңгейіндегі ақаулықтың алдын алады.
Аспен аэрогельдері, 'Электр көліктерге арналған PyroThin термиялық қашу кедергісі' Аспен аэрогельдері PyroThin
NASA, 'Аэрогельдер: жұқа, жеңілірек, күштірек' NASA аэрогельді зерттеу
Оңтүстік-Батыс ғылыми-зерттеу институты, 'UL 2580 стандартты батареяны сынау' SwRI UL 2580 батареяны сынау
SAE International, 'SAE J2464 электр және гибридті электрлік көліктің қайта зарядталатын энергияны сақтау жүйесінің қауіпсіздігі мен теріс пайдалану сынағы.' SAE J2464
Aspen Aerogels, 'Электрлік көліктерге арналған термиялық қашу әсерін азайту' Aspen Aerogels батареясының термиялық тосқауылдары
NASA Spinoff, 'Аэрогельдер миссиялар мен тұтынушылық өнімдерді оқшаулайды.' NASA Spinoff аэрогель қосымшалары
