EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр гэж юу вэ? Дулааны саад тотгорын гарын авлага

Хэрэв EV батерейг зөв дулааны хаалтгүйгээр нягт савласан бол нэг хэт халалтын эс нь дулааныг хөрш зэргэлдээх эсүүд рүү шилжүүлж, дулааны тархалтыг өдөөж, батерейг гэмтээж, галын аюулгүй байдлын ноцтой эрсдэлийг бий болгоно.

Хамгийн үр дүнтэй шийдэл бол цахилгаан эрчим хүчний батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэрийг үүр, модуль, шинийн бүс эсвэл савны түвшний халуун цэгүүдийн хооронд байрлуулах явдал юм. дулаан дамжуулалтыг удаашруулж, шахалтын стрессийг шингээж, дулааны гүйлтийн тархалтыг хянахын тулд

EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр нь лити-ион батерейны багц дотор ашиглагддаг хэт хөнгөн дулаан тусгаарлагч материал юм. Эдгээр нь ялангуяа миллиметр бүр нь эрчим хүчний нягтрал, аюулгүй байдал, угсралтын найдвартай байдалд нөлөөлдөг өндөр нягтралтай EV багцуудад үнэ цэнэтэй юм.

Зургийн эх сурвалж: Aspen Aerogels PyroThin дулааны хаалт инженерийн нөөц.^[1]

EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр гэж юу вэ?

Хэрэв 'аэрогель дэвсгэр' гэсэн нэр томъёог энгийн хөөс эсвэл хөвөн тусгаарлагч гэж үзвэл батерей нь дулаан дамжуулах, шахалтын өөрчлөлт, дулааны тархалтаас хамгаалах чухал хамгаалалтаа алдаж болзошгүй.

Зөв хариулт бол EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр нь аэрогель дээр суурилсан материалаар хийгдсэн, лити-ион эс, модуль эсвэл савлагааны хамгаалалтад зориулагдсан нимгэн, хөнгөн дулааны хаалт юм.

Aspen Aerogels нь PyroThin-ийг хэт нимгэн, хөнгөн дулаалга, галын хаалт гэж тодорхойлсон бөгөөд эс хоорондын зай, модуль, сав баглаа боодлын түвшний дулааны алдалтыг багасгахад зориулагдсан.^[1] Практикт батерейны загварт эдгээр дэвсгэрүүд нь дулааныг хойшлуулах, хаах эсвэл дахин чиглүүлэх шаардлагатай газарт байрладаг.

Яагаад Эйргелийн дэвсгэрийг EV-ийн батерейнд ашигладаг вэ?

Хэрэв өндөр энергитэй батерей нь зөвхөн шингэн хөргөлт болон BMS-ийн хяналтанд тулгуурладаг бол энэ нь гэмтэл илрүүлж болох ч дулааны дамжуулалтыг бие махбодийн хувьд удаашруулж чадахгүй хэвээр байх болно.

Илүү сайн шийдэл бол идэвхтэй дулааны удирдлагыг идэвхгүй аэрогель тусгаарлагч дэвсгэртэй хослуулах явдал тул уг багц нь хяналтын хяналт болон физик тархалтыг эсэргүүцэх чадвартай.

Дулааны урвуу нь зөвхөн температурын асуудал биш юм; Энэ нь гинжин урвалын асуудал юм. Сайн аэрогель дэвсгэр нь анхдагч эсээс ойролцоох эсүүд рүү дулаан дамжуулалтыг бууруулснаар батерейнд илүү их цаг хугацаа өгдөг.

Буруу: хөргөх хавтан дангаараа дулааны үйл явдлыг зогсоож чадна гэж үзвэл. Зөв: хөргөх, агааржуулалт, мэдрэгч, BMS логик, аэрогелийн саадыг хамтад нь ашиглах.

Аэргел тусгаарлагч дэвсгэр нь дулаан дамжуулалтыг хэрхэн зогсоодог вэ?

Хэрэв дулаан батерейгаар хэт хурдан хөдөлвөл BMS, хөргөх хавтан эсвэл агааржуулалтын зам нь үйл явдлыг хянахаас өмнө зэргэлдээх эсүүд аюултай температурт хүрч болно.

Шууд шийдэл нь аэрогелийн нано сүвэрхэг бүтцийг ашиглан хийн хөдөлгөөнийг хязгаарлаж, тусгаарлагч давхаргаар дамжих дулаан дамжуулалтыг багасгах явдал юм.

Аэрогель нь маш сүвэрхэг, нягтрал багатай, нүх сүв нь нанометрийн хүрээнд байдаг тул дулаан дамжуулахаас сэргийлдэг өндөр үр дүнтэй гэж НАСА тайлбарлав.^[2] Энэ нь нимгэн дулаалга нь энгийн полимер хөөсөнцөрөөс илүү сайн ажиллах ёстой тохиолдолд аэрогелийг үнэ цэнэтэй болгодог.

Зургийн эх сурвалж: НАСА-ийн аэрогель тусгаарлагч материалын судалгаа.^[2]

EV батерейны цуврал-Аэрогелийн тусгаарлагч дэвсгэр дэх 'цуврал' нь юу гэсэн үг вэ?

Хэрэв 'цуврал' нь тусгай цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг гэж буруугаар ойлгогдвол зайны хайрцагны буруу газар буруу дэвсгэр сонгосон байж магадгүй юм.

Зөв тайлбар бол 'ЭВ батерейны цуврал аэрогелийн тусгаарлагч дэвсгэр' гэдэг нь ихэвчлэн цуврал гүйдэл дамжуулдаг дэвсгэр биш харин цуврал холбогдсон батерейны үүр эсвэл модулийн зохион байгуулалтанд ашиглагддаг аэрогель дэвсгэрийг хэлдэг.

EV багцууд нь зорилтот хүчдэл, хүчин чадалд хүрэхийн тулд цуврал болон зэрэгцээ холбогдсон эсүүдийг агуулдаг. Агааржуулагч дэвсгэр нь ихэвчлэн эсийн цувааны зам, модулийн стек эсвэл савлагааны хаалтын байгууламжийн ойролцоо байрлуулсан гүйдэл дамжуулахгүй дулааны болон механик хэсгүүд юм.

Аэргель дэвсгэр нь гялтгануур, хөөс, керамик утаснаас юугаараа ялгаатай вэ?

Хэрэв EV батерейг зөвхөн үнэ эсвэл зузаанаар нь сонгосон бол уг багц нь дулаан хаах, шахалтыг сэргээх, диэлектрикийн хүч, жин, угсралтын хүлцлийн хоорондох тэнцвэрийг алдаж болзошгүй.

Хамгийн сайн шийдэл бол аэрогель, гялтгануур, хөөс, керамик эслэгийг бодит эвдрэлийн горимоор харьцуулах явдал юм: дулааны гүйдэл, эсийн хаван, чичиргээ, цахилгаан тусгаарлалт, дөлний өртөлт эсвэл зардлын зорилтот.

Нимгэн, хөнгөн хэлбэрийн савлагаатай хүчтэй дулаалга шаардлагатай үед аэрогелийг ихэвчлэн сонгодог. Гялтгануур нь диэлектрик ба галд тэсвэртэй, хөөс нь шахалт, тэсвэрлэх шингээлтэнд тустай, керамик утас нь хэт халуунд тэсвэртэй байдаг.

EV-ийн батерейны модульд аэрогель дэвсгэрийг хаана суурилуулсан бэ?

Хэрэв аэрогель дэвсгэрийг дулааны урсгал, агааржуулалтын чиглэл, шахалтын ачаалал, бэхэлгээний чиглүүлэлт зэргийг харгалзахгүйгээр санамсаргүй байдлаар байрлуулсан бол баглаа боодол нь дулааны тархалт эсвэл механик нөлөөлөлд өртөх болно.

Зөв шийдэл бол аэрогель дэвсгэрийг дулааны тархалтын зам, эсийн хими, модулийн яндангийн даралт, хөргөх хавтангийн байршил, өндөр хүчдэлийн бэхэлгээний зайн дагуу байрлуулах явдал юм.

Уут болон призматик эсийн хувьд дэвсгэрийг ихэвчлэн том эсийн нүүрний хооронд байрлуулдаг. Цилиндр эсийн хувьд аэрогелийг архитектураас хамааран хуудас, ханцуйвч, модулийн хаалт эсвэл багц түвшний тусгаарлах давхарга болгон ашиглаж болно.

OEM эсвэл батерейны багц төслүүдийн хувьд эцсийн дэвсгэр сонгохоос өмнө эсийн формат, хими, стек даралт, модулийн зураг, агааржуулалтын зам, дулааны туршилтын шаардлагыг илгээнэ үү. Жижиг дээжийн зүсэлт нь багаж хэрэгсэл хийхээс өмнө тохирох, шахах, угсрах эрсдэлийг илрүүлж чадна.

Airgel дэвсгэр нь автомашины утас бэхэлгээний системтэй хэрхэн ажилладаг вэ?

Хэрэв өндөр хүчдэлийн оосор, мэдрэгч эсвэл шинийн тусгаарлагчийг дулааны тархалтын замд хэт ойртуулсан бол тусгаарлагч нь муудаж, терминалууд суларч, гэмтэл гарсан үед оношилгооны дохио ажиллахгүй болно.

Илүү сайн шийдэл бол аэрогель тусгаарлагч дэвсгэрийг HV утас, хүчдэлийн шугам, температур мэдрэгч, шинийн таг, сав баглаа боодол битүүмжлэх стратегийн хамт зохион бүтээх явдал юм.

Батерейны аюулгүй байдал нь зөвхөн эсийн химийн бодис биш юм. Энэ нь эсийн хаалт, өндөр хүчдэлийн бэхэлгээний чиглүүлэлт, агааржуулалтын суваг, мэдрэгчийг байрлуулах, газардуулга, хамгаалалт, холбогчийг хамгаалах бүхий л системийн загвар юм.

Худалдан авагчид гүйцэтгэлийн ямар өгөгдлийг шалгах ёстой вэ?

Хэрэв ханган нийлүүлэгч зөвхөн зузаан, үнийг зааж өгвөл худалдан авагч дэвсгэр нь шахалт, дулааны нөлөөлөл, дөл, чийгшил, чичиргээ, эсвэл савлагааны угсралтын стресст тэсвэртэй эсэхийг шүүж чадахгүй.

Зөв шийдэл бол техникийн өгөгдлийн хуудас, дулаан дамжилтын өгөгдөл, шахалтын муруй, диэлектрик туршилтын үр дүн, дөл эсэргүүцэх мэдээлэл, үйл ажиллагааны температурын хүрээ, хөгшрөлтийн өгөгдлийг хүсэх явдал юм.

Aspen Aerogels нь түүний аэрогелийн платформыг дулаан дамжуулалт, зузаан, шахалтын хариу урвалаар оновчтой болгож чадна гэж тэмдэглэжээ.^[1] Эдгээр нь батерейны инженерүүдийн жийргэвч сонгохоос өмнө шалгах ёстой параметрүүд юм.

EV батерейны аэрогель дэвсгэртэй ямар стандартууд хамааралтай вэ?

Хэрэв аэрогель дэвсгэрийг батерейны аюулгүй байдлын баталгаажуулалттай холбохгүйгээр сонгосон бол материал нь тусгаарлахдаа маш сайн харагдах боловч багцын түвшний гэрчилгээ эсвэл урвуулан ашиглах туршилтыг дэмждэггүй.

Зөв шийдэл бол EV-ийн батерейны аюулгүй байдлын туршилтыг дулааны, механик, цахилгаан, хүрээлэн буй орчин, урвуулан ашиглах туршилтын шаардлагуудтай холбох явдал юм.

SwRI UL 2580 туршилт нь цахилгаан, механик, дулааны, хүрээлэн буй орчин, аюулгүй байдалтай холбоотой туршилтаар EV-ийн батерейны аюулгүй байдлыг үнэлдэг гэж тайлбарлав.^[3] SAE J2464 нь цахилгаан болон эрлийз цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэдэг эрчим хүч хадгалах системд ашиглаж болох хүчирхийллийн туршилтуудыг тайлбарласан.^[4]

Буруу: аэрогель дэвсгэр дангаар 'UL 2580-ийг давж чадах эсэхийг' асууж байна. Зөв: багцын геометр, эсийн хими, агааржуулалт, утас, хаалт зэрэг нь эцсийн үр дүнд нөлөөлдөг тул батерейны иж бүрэн угсралтыг туршиж байна.

Автомашины батерейны төсөлд зориулж аэрогель дэвсгэрийг хэрхэн сонгох вэ?

Хэрвээ савлагаа аль хэдийн хөлдсөний дараа дэвсгэрийг сонгосон бол инженер нь зузаан муу, шахалт муу, агааржуулалтыг хаасан, эсвэл бэхэлгээний аюулгүй байдлыг хангаагүй завсарлагад өртөж болзошгүй.

Хамгийн сайн шийдэл бол модулийн зохион байгуулалт, өндөр хүчдэлийн чиглүүлэлт, дулааны тархалтын симуляцийн үед аэрогель дэвсгэр нийлүүлэгч болон утас нийлүүлэгчийг эрт татан оролцуулах явдал юм.

Сайн сонгох үйл явц нь эсийн формат, хими, эрчим хүчний нягтрал, зорилтот багцын зузаан, шахалтын хүч, хөргөх хавтангийн байрлал, агааржуулалтын чиглэл, аюулгүй байдлын туршилтын зорилтоос эхэлдэг. Уг дэвсгэрийг зөвхөн хавтгай лабораторийн дээж дээр биш бодит модулийн стек дээр баталгаажуулах ёстой.

Шуурхай үнэлгээ хийхийн тулд эсийн хэмжээ, модулийн зураг, зорилтот зузаан, шахалтын муж, хамгийн их температурын үзэгдэл, жилийн эзлэхүүнийг илгээнэ үү. Жижиг зүссэн аэрогелийн дээж нь масс үйлдвэрлэхээс өмнө тохируулгыг баталгаажуулахад тусална.

Түгээмэл асуултууд

EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр гэж юу вэ?

Эдгээр нь дулаан дамжуулалтыг бууруулж, дулааны тархалтыг удаашруулж, батерейны аюулгүй байдлын загварыг дэмжих зорилгоор EV-ийн батерейны дотор ашигладаг нимгэн аэрогель суурьтай дулааны хаалт юм.

Яагаад EV батерейнд аэрогель ашигладаг вэ?

Аэргель нь хөнгөн, нимгэн хэлбэрээр хүчтэй дулаан тусгаарлалтыг хангадаг тул ашигладаг. Энэ нь батерейны инженерүүдэд хэт их зай үрэлгүйгээр эсийг хамгаалахад тусалдаг.

Агааржийн дэвсгэр нь дулааны гүйлгээг зогсоодог уу?

Агааржуулагч дэвсгэр нь эс бүрийг бүтэлгүйтэхээс сэргийлж чадахгүй. Тэдний зорилго нь бүрэн багцын загвараас хамааран нэг бүтэлгүйтсэн эсээс ойролцоох эсүүд рүү дулааны тархалтыг удаашруулах эсвэл зогсооход туслах явдал юм.

Зайны хайрцагт аэрогель дэвсгэрийг хаана байрлуулах вэ?

Тэдгээрийг үүрний хооронд, модулиудын хооронд, шинийн ойролцоо, савны тагны доор, агааржуулалтын замын хажууд эсвэл савны түвшний саадтай бүсэд байрлуулж болно.

Агааржийн дэвсгэр нь цахилгаан тусгаарлагчтай юу?

Олон тооны аэрогелийн батерейны дэвсгэрүүд нь цахилгаан тусгаарлах чадвартай байдаг боловч диэлектрикийн бат бэх нь бүтээгдэхүүний бүтэц, туршилтын аргаас хамаарна. Нийлүүлэгчийн мэдээллийн хуудсыг үргэлж шалгана уу.

Агааржийн дэвсгэр нь гялтгануураас илүү сайн уу?

Тэд янз бүрийн асуудлыг шийддэг. Аэрогель нь нимгэн дулаан тусгаарлах чадвартай бол гялтгануур нь диэлектрик болон галд тэсвэртэй. Олон тооны EV багцууд нь хоёр материалыг өөр өөр давхаргад ашиглаж болно.

Аэргелийн дэвсгэр нь шахалтын дэвсгэрийг сольж чадах уу?

Заримдаа тэд дулааны болон шахалтын функцийг хоёуланг нь дэмждэг боловч үргэлж биш байдаг. Эсийн хаван, стекийн даралт, удаан хугацааны шахалтын шинж чанарыг баталгаажуулах шаардлагатай.

Шинжээчдийн тэмдэглэл

EV батерейны аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр нь зөвхөн эсийн хооронд байрлуулсан зөөлөн хуудас биш юм. Эдгээр нь эсийн химийн найрлага, агааржуулалт, шахалт, хөргөлт, шин, мэдрэгч, холбогч, өндөр хүчдэлийн бэхэлгээний чиглүүлэлттэй ажиллах ёстой аюулгүй байдлын чухал дулааны хаалт юм.

Автомашины утас бэхэлгээ, EV-ийн батерейны кабель угсралт, өндөр хүчдэлийн холболт, тээврийн хэрэгслийн захиалгат цахилгаан системтэй 15 жил ажилласны дараа миний хээрийн дүрэм маш энгийн: батерейны аюулгүй байдлыг хэзээ ч нэг материалаар бий болгодоггүй; Энэ нь материал, утас, холбогч, дулааны зам бүр хамтран ажиллах замаар бүтээгдсэн. Хэрэв таны EV батерейны төсөлд аэрогель тусгаарлагч дэвсгэр, HV бэхэлгээний хамгаалалт, шинийн тусгаарлагч эсвэл дээжийн үе шатны дулааны саадыг шалгах шаардлагатай бол эсийн бүтэц, хүчдэлийн ангилал, чиглүүлэлтийн зам, баталгаажуулалтын зорилтыг үйлдвэрлэхээс өмнө илгээнэ үү. Жижиг дээж, инженерийн судалгааг эрт хийснээр дараа нь илүү том хэмжээний багцын бүтэлгүйтлээс сэргийлж чадна.

Лавлагаа

1. Aspen Aerogels, 'Авто машинд зориулсан PyroThin Thermal Ranaway Barrier' Aspen Aerogels PyroThin

2. НАСА, 'Аэрогель: Илүү нимгэн, илүү хөнгөн, илүү хүчтэй' НАСА Эйргелийн судалгаа

3. Баруун өмнөд судалгааны хүрээлэн, 'UL 2580 стандарт батерейны туршилт' SwRI UL 2580 батерейны туршилт

4. SAE International, 'SAE J2464 цахилгаан ба эрлийз цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэдэг эрчим хүч хадгалах системийн аюулгүй байдал ба урвуулан ашиглах туршилт.' SAE J2464

5. Aspen Aerogels, 'Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дулааны урвуу нөлөөг бууруулах.' Aspen Aerogels батерейны дулааны хаалт

6. NASA Spinoff, 'Аэрогель нь зорилго болон хэрэглээний бүтээгдэхүүнийг тусгаарладаг.' NASA Spinoff Airgel програмууд