Яагаад өндөр температурт батерейны хайрцагт зориулсан керамик соронзон хальс нь EV гал түймрийн гамшгаас хамгаалах эцсийн шугам болж байна вэ?

Цахилгаан автомашин үйлдвэрлэгчид 800 км ба түүнээс дээш зайд өрсөлдөхөд лити-ион батерейны эрчим хүчний нягтрал туйлын хязгаарт хүрдэг. Гэхдээ нэг үүрэнд сүйрлийн гэмтэл гарахад тэр нягт савласан батерейны дотор юу болох вэ? Нарийвчилсан дулааны саадгүй бол нэг локал гэмтэл нь секундын дотор хяналтгүй гинжин урвал болж тархдаг.

Уламжлалт дулаалгын материал нь эдгээр эрс тэс нөхцөлд хурдан хайлж, савлагааны түвшний сүйрэлд хүргэдэг. Аюулгүй байдлын энэхүү чухал эмзэг байдлыг арилгахын тулд инженерүүд тулгуурладаг батерейг хамгаалахын тулд өндөр температурт керамик туузанд . Энэхүү тусгай материал нь 1000 хэмээс дээш температурт бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, диэлектрикийн бат бөх чанарыг хадгалж, дулааны тархалтыг хааж, зорчигчдыг хамгаалдаг.

Батерейны хайрцагт зориулсан өндөр температурт керамик тууз гэж юу вэ?

Хэрэв батерейны дулаалгын материал нь дулааны гүйлтийн үед эрчим хүчний гэнэтийн, хүчтэй ялгаралтыг даван туулж чадахгүй бол яах вэ? Хэрэв соронзон хальс хэдхэн секундын дотор ууршиж эсвэл дамжуулагч нүүрс болж хувирвал хөрш зэргэлдээх эсүүд бүрэн ил үлдэж, бүхэл бүтэн багцад хурдан бөгөөд сүйрлийн домино нөлөөг өдөөдөг. PET эсвэл PI (полиимид) гэх мэт стандарт полимер хальс нь тээврийн хэрэгслийн хэвийн үйл ажиллагааны явцад сайн ажилладаг боловч бамбар шиг дөл болон 900 ° C-т хүрэх өндөр хурдтай бөөмсийн урсгалд өртөхөд зүгээр л амьд үлдэж чадахгүй.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд батерейны хаалтанд зориулсан дэвшилтэт өндөр температурт керамик тууз нь өндөр цэвэршилттэй органик бус керамик утаснуудыг өндөр үзүүлэлттэй силикон цавуутай хослуулан ашигладаг. зэрэг тэргүүлэх эрдэм шинжилгээний байгууллагуудын судалгаа Массачусетсийн Технологийн Их Сургууль (MIT) нь органик бус керамик матрицууд нь хэт дулааны урсгалын үед бүтцийн дээд зэргийн бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг болохыг баталж байна. Хэт их галд өртөх үед соронзон хальс нь тусгай керамикжуулалтад хамрагдаж, хатуу, өндөр үр дүнтэй дулааны бамбай болж хувирдаг бөгөөд энэ нь дөл нэвтрэхгүй бөгөөд зэргэлдээх өндөр хүчдэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд цахилгаан нум үүсэхээс сэргийлдэг.

Инженерүүд энэ тусгаарлагч туузыг хаана хэрэглэх ёстой вэ?

Компакт батерейны доторх тусгаарлагчийг буруу сонгох нь бодит ертөнцөд ямар үр дагавартай вэ? EV батерейны хайрцаг нь орон зайн миллиметр бүр нь нийт эрчим хүчний нягтралд нөлөөлдөг онцгой хөл хөдөлгөөн ихтэй орчин юм; Их хэмжээний дулаалгын хөнжил ашиглах нь эсийн үнэ цэнэтэй зайг багасгадаг бол нимгэн туузыг буруу байрлуулах нь чухал хэсгүүдийг нуман эсвэл дулаан дамжуулалтанд өртөмтгий болгодог. Хэрэв инженер өндөр хүчдэлийн шинийг ороож чадахгүй эсвэл бүрээсний тагийг зөв чиглүүлээгүй бол дулааны үйл явдал зорчигчийн бүхээгийг шууд эвдэх эсвэл мастер батерейны удирдлагын системд богино холболт үүсгэдэг.

Эдгээр ноцтой эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд батерейны блокийн дизайнд зориулсан өндөр температурт керамик туузыг батерейны бүтэц дэх гурван үндсэн стратегийн бүсэд байрлуулсан:

• Эс хоорондын дулааны хаалт: Хажуугийн дулаан дамжуулалтыг хааж, зэргэлдээх эсийн галаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бие даасан эсийн бүрхүүл эсвэл модулийн хананд шууд хэрэглэнэ.

• Хаалтны дээд бүрээсийн доторлогоо: Өндөр температурт хий болон хайлсан металлыг бүтцээр нь шатаахаас сэргийлж, батерейны дээд тагны дотоод гадаргуу дээр давхарласан.

• Өндөр хүчдэлийн шин ба бэхэлгээний ороомог: Дулааны ослын үед яаралтай холболтыг ажиллуулахын тулд цахилгаан түгээх шугам болон BMS дохионы кабельд найдвартай ороосон.

Батерейны тусгаарлагч материалын дулааны болон физик гүйцэтгэлийн матриц

Та өөрийн тусгай батерейны платформдоо тохирох үзүүлэлтийг хэрхэн сонгох вэ?

Худалдан авах ажиллагааны багууд соронзон хальс нийлүүлэгчдийг зөвхөн худалдан авалтын үнээр үнэлэхэд ямар далд эрсдэлтэй тулгардаг вэ? Стандарт мэдээллийн хуудас нь зөвхөн өрөөний температурын шинж чанарыг онцолсон байдаг тул анхаарлаа хандуулах нь зөвхөн урьдчилсан материалын зардалд ихэвчлэн талбайн сүйрэлд хүргэдэг. Хэрэв соронзон хальс нь тасралтгүй механик чичиргээ, хатуу электролитийн ууранд өртөх эсвэл дулааны эргэлтийн давтан туршилтыг тэсвэрлэх чадваргүй бол наалдамхай бодис нь цаг хугацааны явцад муудаж, дулааны үзэгдэл гарахаас өмнө туузыг өргөж, дарж эсвэл хальслахад хүргэдэг.

гэх мэт байгууллагуудын дагаж мөрддөг автомашины баталгаажуулалтын стандартын дагуу Стэнфордын их сургуулийн инженерийн багууд шалгалтын нарийн протоколоор дамжуулан гүйцэтгэлийн хэд хэдэн гол шалгуурыг баталгаажуулах ёстой. Батерейны хайрцагны загварт зориулсан өндөр температурт керамик тууз нь урт хугацааны дулааны хөгшрөлтийн дараа хөнгөн цагаан болон нийлмэл дэвсгэрт 180°-ийн хүчтэй наалдамхай чанарыг харуулж, шаталтын дараах механик суналтын бат бөх чанарыг хадгалж, эзэлхүүний үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд профилийг хангалттай нимгэн байлгахын зэрэгцээ өндөр диэлектрик задралын хүчдэл өгөх ёстой.

Чухал наалдамхай материалыг сонгох гарын авлага

Фуциан автомашины цахилгаан тусгаарлагч шийдлийг хэр удаан оновчтой болгосоор байна вэ?

Автомашины үйлдвэрүүд шинэ дулааны материалыг ашиглахдаа урт хугацааны найдвартай байдлыг алдагдуулахгүй байхыг хэрхэн баталгаажуулах вэ? Баталгаажаагүй ханган нийлүүлэгчид найдах нь тээврийн хэрэгслийн баталгаажуулалтын үе шатанд хожуу илэрдэг наалдамхай материалын эвдрэл, зузаанын үл нийцэл зэрэг далд хувьсагчдыг ихэвчлэн нэвтрүүлдэг. Эрчим хүчний нягтрал, аюулгүй байдлын тэнцвэрийг хангах нь орчин үеийн EV инженерчлэлийн хамгийн хэцүү сорилт бөгөөд зөвхөн стандарт материалын хуваарилалтаас илүү үйлдвэрлэлийн гүн өвийг шаарддаг.

15 жилийн хугацаанд би хотод автомашины утаснуудын үйлдвэрлэл, өндөр хүчдэлийн батерейны дулаалгын чиглэлээр мэргэшиж Фуцян , инженерийн багуудад шинэ үеийн тээврийн хэрэгслийн архитектурын дулааны удирдлагын нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалсан. Батерейны аюулгүй байдлын үр дүнтэй системийг зохион бүтээх нь зузаан, хүнд тусгаарлагчийг нэмж оруулах тухай биш юм; Энэ нь өндөр температурт керамик тууз гэх мэт өндөр хүчин чадалтай материалыг хамгийн чухал газар нь батерейны хамгаалалтын системд стратегийн хувьд хэрэгжүүлэх тухай юм. Хэрэв та одоо батерейныхаа загварыг оновчтой болгож, галд тэсвэртэй материалыг үнэлэх эсвэл дулааны туршилтын явцад гарсан алдааг шийдэж байгаа бол Фуцян дахь манай багтай холбогдож тохируулсан шийдлийн талаар ярилцана уу.

 Түгээмэл асуултууд - Батерейны тусгаарлагчийн талаархи нийтлэг асуултууд

EV батерейны дулааны гүйлтийн үед керамик соронзон хальс нь шууд галыг тэсвэрлэж чадах уу?

Тийм ээ, батерейг хамгаалах дээд зэргийн өндөр температурт керамик тууз нь 1200°С хүртэл шууд, өндөр даралтын дөл тэсрэхийг шатаах, хайлахгүйгээр тэсвэрлэх зориулалттай.

Керамик соронзон хальс нь хэт халуунд өртсөний дараа цахилгаан дамжуулагч болдог уу?

Үгүй. Шатаах үед дамжуулагч нүүрстөрөгчийн зам үүсгэдэг органик полимер туузаас ялгаатай нь органик бус керамик утас нь нүүрстөрөгчжүүлдэггүй бөгөөд галд өртсөний дараа ч маш сайн цахилгаан тусгаарлагч шинж чанарыг хадгалах болно.

Зорчигч тээврийн хэрэгслийн батерейнд ашигладаг керамик соронзон хальсны ердийн зузаан нь юу вэ?

Эзлэхүүний хатуу хязгаарлалтыг хангахын тулд автомашины зэрэглэлийн керамик туузыг ихэвчлэн 0.15 мм-ээс 0.30 мм-ийн хооронд зааж өгсөн байдаг бөгөөд энэ нь том дулааны хөнжлөөс бага зэрэглэлийн хувилбар юм.

Энэ нийтлэлд ашигласан гадаад холбоосууд:

• Массачусетсийн Технологийн Институт (MIT): https://www.mit.edu/ — Өндөр температурын органик бус матрицын зан үйлийн талаархи материаллаг шинжлэх ухааны ойлголтыг иш татсан.

• Стэнфордын их сургууль: https://www.stanford.edu/ — Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн баталгаажуулалтын стандартууд болон батерейны туршилтын протоколуудыг иш татсан.

Тайлбар:

[1]: Дулааны гүйлтийн тархалт: Нэг батерейны эс нь экзотермик урвалд орж, хангалттай дулааныг зэргэлдээх эсүүдэд дамжуулж, багцад гинжин урвалын эвдрэл үүсгэх процесс юм.

[2]: Керамикжуулалт: Мэргэшсэн полимер матрицын нийлмэл материалууд нь хэт дөл, халуунд өртөх үед тогтвортой керамик бүтэц болж хувирдаг химийн болон физикийн өөрчлөлт.

[3]: Диэлектрикийн эвдрэлийн хүчдэл: Тусгаарлагч материал эвдэрч, цахилгаан дамжуулахаас өмнө тэсвэрлэх хамгийн их хүчдэл.