열전도성 실리콘 젤(Thermal Conductive Silicon Gel)은 엔진 냉각재와 실런트 역할을 모두 수행하면서 신에너지 자동차에서 뛰어난 열 전도성을 지닌 첨단 복합재료로 널리 활용됩니다. 열전도율이 뛰어난 열전도성 실런트가 단일 구성품으로 제공됩니다. 완성된 실리카겔 열전도체 시트는 그림을 참조하세요. 1. 열전도성 실리카는 대기 중에 존재하는 수분과의 축합 반응을 통해 생성될 수 있으며, 저분자 방출, 가교결합, 경화 및 우수한 물리적 및 열저항 특성을 지닌 고성능 엘라스토머를 생성할 수 있습니다. 열전도성 실리카는 또한 우수한 고온 및 저온 저항 특성을 가지고 있습니다. 열전도성 실리카는 전기 절연성, 노화 저항성, 화학적 안정성 등 다양한 장점을 제공합니다. 또한, 열 전도성 실리카는 더 나은 접착력을 위해 금속 및 비금속 물질과 모두 강한 접착력을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 통해 열 전도성 실리카는 다양한 분야에 걸쳐 응용할 수 있습니다. 표 117에는 모든 관련 매개변수가 포함되어 있습니다. 열 전도성 실리카는 신에너지 차량의 주행 거리와 안전성을 향상시키는 데 필수적인 역할을 합니다.
이러한 자동차의 배터리 시스템에는 일반적으로 리튬 철 산화물, 리튬 망간 이산화물, 3원계 배터리 및 연료 전지가 포함되며, 열 전도성 실리카가 필수적인 역할을 합니다. 차량 내구성은 존재하는 셀 수에 따라 영향을 받을 수 있습니다. 더 많은 배터리를 추가할수록 간격이 더 가까워집니다. 그러나 배터리 셀은 방전 또는 충전 주기 동안 상당한 열을 발생시킵니다. 열이 효과적으로 방출되지 않으면 배터리 셀의 화재나 단락과 같은 사고가 발생할 수 있습니다. 열 전도성 실리카는 셀 간격을 빠르게 채우고 열을 외부 냉각 영역이나 현관문 밖으로 효율적으로 전달하도록 설계된 탄성 소재입니다. 이 조치를 통해 시스템의 안전성이 보장되는 동시에 더 많은 배터리를 사용하여 이점을 극대화하고 신에너지 차량의 내구성을 연장합니다. 열 전도성 실리카는 다양한 냉각 방법에서 열 전달 브리지 역할을 합니다. 방열부는 배터리 셀의 과도한 전류 소모로 인한 고전압으로부터 보호하고, 시스템의 정상적인 작동을 유지하며, 단락 등의 고장을 방지하는 절연 특성을 갖추어 셀에서 방열부로 효율적인 열 전달에 중추적인 역할을 합니다.
배터리 발열 이론
공기 냉각과 결합된 복합 열전도성 실리카 겔 플레이트(CSGP)를 활용하여 차량 배터리의 열 관리 성능이 최적화됩니다.
이전 섹션에서는 신에너지 자동차에 사용되는 BTM과 배터리에 대해 소개했습니다. 다른 배터리와 마찬가지로 충전/방전 중이나 햇빛에 노출되는 동안 온도가 올라갈 수 있습니다. 온도가 최적 작동 온도 범위를 초과하면 배터리 수명과 안전성이 저하될 수 있으며 잠재적으로 열폭주로 이어질 수 있습니다. 이 범위를 정확하게 제어하지 못하면 안전에 위험이 발생합니다. 충전 및 방전으로 인해 상당한 열이 발생하므로 CSGP의 우수한 열 전도성, 방열 및 성능을 활용하여 공냉식 기술을 통해 이를 제거합니다. 여기서는 자동차 배터리의 열 관리 전략으로 공기 냉각과 결합된 CSGP를 사용합니다.
실험의 일환으로 CSGP와 배터리 본체 사이의 열 저항을 염두에 두는 것도 중요합니다. 열 저항은 배터리 모듈 내 온도 분포와 열 방출에 영향을 미치는 열 전도에서 중요한 역할을 합니다. CSGP는 우수한 열 전도체이지만 CSGP와 배터리 모듈 사이에는 약간의 열 저항이 남아 있어 실험 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 본 연구에서는 CSGP가 배터리 모듈 내 열 방출에 대해 얼마나 잘 수행되는지 조사하는 데 중점을 두었습니다. 이 실험에서는 배터리 모듈과 CSGP 사이의 열 저항을 완전히 조사하지 않았습니다. 목표는 열 방출 가능성을 측정하고 고속 방전 시 온도 조절을 강화하는 것입니다.
그림은 실험 테스트에 사용된 플랫폼 어셈블리를 보여줍니다. 7. 냉각 시스템이 장착된 별도의 배터리 모듈을 인큐베이터에 배치합니다. 최상의 결과를 얻으려면 이러한 배터리 모듈이 모든 실험 동안 정확히 40°C를 유지해야 합니다. 일반적인 배터리 테스트 환경 범위는 0~40°C입니다. 주변 온도가 0~40°C 사이로 떨어지면 성능에 부정적인 영향을 주어 방전 용량이 크게 감소하고 전체 배터리 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 정확성을 보장하기 위해 배터리 모듈은 배터리 테스트 시스템을 통해 충전 및 방전되기 전에 온도를 안정화하기 위해 2시간 동안 배양됩니다. T형 열전대에는 한쪽 끝이 표면에 부착되어 있고 다른 쪽 끝은 온도 검사용 애질런트 기기에 부착되어 있어 2초마다 모듈 온도를 기록할 수 있습니다. 팬은 또한 복합 열전도성 실리콘 젤 플레이트 강제 냉각(CSGPFC) 모듈을 통해 강제 공기 흐름을 제공합니다. 직류 전원 공급 장치는 이 기능에 에너지를 제공합니다. 정확성을 보장하려면 실험을 수행하기 전에 각 배터리의 내부 저항과 충전-방전 곡선을 평가하고 각 배터리를 방전 및 충전하는 것이 중요합니다. 우리의 배터리 모듈은 저항이 밀접하게 일치하는 셀을 사용합니다. 배터리가 모두 동일한 충전 상태를 유지하도록 특별한 주의를 기울여야 합니다.
