Nieuwe energievoertuigen met thermisch geleidend silica en batterijvermogen.

Thermisch geleidende siliciumgel wordt op grote schaal gebruikt als een geavanceerd composietmateriaal met uitstekende thermische geleidbaarheid in nieuwe energievoertuigen, en dient zowel als motorkoelmateriaal als als afdichtmiddel. Thermisch geleidende afdichtingskit met uitstekende thermische geleidbaarheid wordt als één component geleverd. Zie afbeelding voor een afgewerkt vel met thermische geleider van silicagel. 1. Thermisch geleidende silica kan worden gecreëerd door condensatiereacties met vocht in de atmosfeer, waardoor laagmoleculaire emissies, verknoping, uitharding en hoogwaardige elastomeren met uitstekende fysieke en thermische weerstandseigenschappen ontstaan. Thermisch geleidende silica heeft ook uitstekende weerstandseigenschappen bij hoge en lage temperaturen. Thermisch geleidende silica biedt tal van voordelen, waaronder elektrische isolatie, verouderingsbestendigheid en chemische stabiliteit. Bovendien heeft thermisch geleidend silica een sterke hechting met zowel metalen als niet-metalen, voor een betere hechting - deze eigenschappen zorgen ervoor dat thermisch geleidende silica toepassingen kan hebben op tal van terreinen; tabel 117 bevat alle relevante parameters. Thermisch geleidend silica speelt een integrale rol bij het verbeteren van het bereik en de veiligheid van nieuwe energievoertuigen.

 De accusystemen in deze auto's omvatten doorgaans lithiumijzeroxide, lithiummangaandioxide, ternaire accu's en brandstofcellen, waarbij thermisch geleidend silica een essentiële rol speelt. Het uithoudingsvermogen van voertuigen kan worden beïnvloed door het aantal aanwezige cellen; naarmate er meer batterijen worden toegevoegd, wordt hun afstand dichter bij elkaar; batterijcellen produceren echter aanzienlijke warmte tijdens ontlaad- of oplaadcycli. Ongelukken zoals brand of kortsluiting in batterijcellen kunnen zich voordoen wanneer de warmte niet effectief kan worden afgevoerd. Thermisch geleidend silica, een elastisch materiaal dat is ontworpen om celgaten snel op te vullen en de warmte efficiënt over te dragen naar een koelruimte buiten of de voordeur. Door deze maatregel wordt de veiligheid van het systeem gewaarborgd, terwijl wordt geprofiteerd van de aanwezigheid van meer batterijen om de voordelen te maximaliseren en hun levensduur op nieuwe energievoertuigen te vergroten. Thermisch geleidend silica fungeert als warmteoverdrachtsbrug als het gaat om verschillende koelmethoden. Warmtedissipatiezones spelen een cruciale rol bij efficiënte warmteoverdracht van cellen naar warmtedissipatiezones, waarbij isolatie-eigenschappen bescherming bieden tegen hoge spanningen veroorzaakt door overmatig stroomverbruik in batterijcellen, de normale werking van het systeem behouden en fouten zoals kortsluiting voorkomen.

De theorie van de warmteopwekking door batterijen

De thermische beheerprestaties voor voertuigaccu's die gebruik maken van samengestelde thermisch geleidende silicagelplaten (CSGP) in combinatie met luchtkoeling zijn geoptimaliseerd.

In het vorige deel werd een inleiding gegeven tot BTM's en batterijen die worden gebruikt voor voertuigen op nieuwe energie. Zoals bij elke batterij kan de temperatuur stijgen tijdens het opladen/ontladen of bij blootstelling aan zonlicht. De levensduur en veiligheid van de batterij kunnen in gevaar komen als de temperatuur het optimale bedrijfstemperatuurbereik overschrijdt, wat mogelijk kan leiden tot thermische overstroming. Als dit bereik niet nauwkeurig wordt gecontroleerd, ontstaat er een risico voor de veiligheid. Omdat opladen en ontladen een aanzienlijke warmteproductie veroorzaken, worden de superieure thermische geleidbaarheid, warmteafvoer en prestaties van CSGP gebruikt om deze via luchtkoelingstechnologie te verwijderen. Hier zullen we CSGP gebruiken in combinatie met luchtkoeling als thermische beheerstrategie voor autobatterijen.

Als onderdeel van een experiment is het ook van cruciaal belang om rekening te houden met de thermische weerstand tussen de CSGP en de batterijbehuizing. Thermische weerstand speelt een integrale rol bij warmtegeleiding die de temperatuurverdeling binnen batterijmodules en de warmteafvoer beïnvloedt. CSGP is een uitstekende thermische geleider, maar er blijft enige thermische weerstand bestaan ​​tussen CSGP en batterijmodules, wat de experimentele resultaten kan beïnvloeden. Deze studie was gericht op het onderzoeken hoe goed CSGP presteerde op het gebied van warmteafvoer in batterijmodules. Bij dit experiment is de thermische weerstand tussen batterijmodules en CSGP niet volledig onderzocht, aangezien het doel is om het potentieel ervan op het gebied van warmteafvoer te meten en de temperatuurregeling te verbeteren bij hoge ontladingen.

Figuur toont de platformconstructie die wordt gebruikt in experimentele tests. 7. Afzonderlijke batterijmodules uitgerust met koelsystemen worden in een incubator geplaatst. Voor de beste resultaten moeten deze batterijmodules tijdens al hun experimenten op exact 40 graden Celsius blijven. Veel voorkomende batterijtestomgevingen variëren tussen 0-40 graden Celsius. Als de omgevingstemperatuur tussen 0 en 40 graden Celsius daalt, kunnen de prestaties negatief worden beïnvloed, waardoor de ontladingscapaciteit aanzienlijk afneemt en de algehele prestaties van de batterij worden beïnvloed. Om de nauwkeurigheid te garanderen, worden de batterijmodules gedurende twee uur geïncubeerd om de temperatuur te stabiliseren voordat ze worden opgeladen en ontladen via een batterijtestsysteem. Thermokoppels van het T-type hebben één uiteinde bevestigd aan een oppervlak en één uiteinde bevestigd aan een Agilent-instrument voor temperatuurinspectie, waardoor het elke twee seconden de moduletemperaturen kan registreren. Ventilatoren zorgen ook voor een geforceerde luchtstroom over composiet thermisch geleidende siliciumgelplaat-geforceerde koeling (CSGPFC) modules; gelijkstroomvoedingen leveren energie voor deze functie. Om de nauwkeurigheid te garanderen, is het van cruciaal belang om de interne weerstand van elke batterij te beoordelen, evenals de laad-ontlaadcurve, en elke batterij te ontladen en op te laden voordat er experimenten mee worden uitgevoerd. Onze batterijmodule maakt gebruik van cellen met nauw op elkaar afgestemde weerstanden; er moet extra aandacht aan worden besteed om ervoor te zorgen dat hun batterijen allemaal een gelijke lading hebben.