Nye energikjøretøyer med termisk ledende silika og batteristrøm.

Termisk ledende silisiumgel er mye brukt som et avansert komposittmateriale med enestående termisk ledningsevne i nye energikjøretøyer, og fungerer både som motorkjølemateriale og tetningsmasse. Termisk ledende fugemasse med utmerket varmeledningsevne kommer som en enkelt komponent. Se figur for ferdig ark av silikagel termisk leder. 1. Termisk ledende silika kan dannes gjennom kondensasjonsreaksjoner med fuktighet tilstede i atmosfæren, som gir lavmolekylære frigjøringer, tverrbinding, herding og høyytelseselastomerer med utmerkede fysiske og termiske motstandsegenskaper. Termisk ledende silika har også utmerkede motstandsegenskaper ved høy og lav temperatur. Termisk ledende silika gir en rekke fordeler, inkludert elektrisk isolasjon, aldringsmotstand og kjemisk stabilitet. Videre har termisk ledende silika sterk adhesjon med både metaller og ikke-metalliske for bedre vedheft - disse egenskapene gjør at termisk ledende silika kan brukes på tvers av mange felt; Tabell 117 inneholder alle relevante parametere. Termisk ledende silika spiller en integrert rolle i å forbedre rekkevidden og sikkerheten for nye energikjøretøyer.

 Batterisystemer i disse bilene inkluderer vanligvis litiumjernoksid, litiummangandioksid, ternære batterier og brenselceller - med termisk ledende silika som spiller en viktig rolle. Kjøretøyets utholdenhet kan påvirkes av antall tilstedeværende celler; etter hvert som flere batterier legges til, blir avstanden mellom dem nærmere hverandre; imidlertid produserer battericeller betydelig varme under utlading eller ladesykluser. Ulykker som brann eller kortslutning i battericeller kan oppstå når varmen ikke kan spres effektivt. Termisk ledende silika, et elastisk materiale designet for å fylle cellehull raskt og overføre varmen effektivt til enten et utvendig kjøleområde eller ut inngangsdøren. Sikkerheten til systemet er sikret gjennom dette tiltaket, samtidig som man drar fordel av å ha flere batterier for å maksimere fordelene og forlenge deres utholdenhet på nye energikjøretøyer. Termisk ledende silika fungerer som en varmeoverføringsbro når det kommer til ulike kjølemetoder. Varmespredningssoner spiller en sentral rolle i effektiv varmeoverføring fra celler til varmeavledningssoner, med isolasjonsegenskaper som gir beskyttelse mot høye spenninger forårsaket av for høyt strømforbruk i battericeller, opprettholder normal systemdrift og unngår feil som kortslutninger.

Teorien om batterivarmegenerering

Termisk styringsytelse for kjøretøybatterier som bruker kompositt termisk ledende Silica Gel Plate (CSGP) kombinert med luftkjøling er optimert.

Den forrige delen ga en introduksjon til BTM-er og batterier som brukes til nye energikjøretøyer. Som med alle batterier, kan temperaturen øke under lading/utlading eller eksponering for sollys. Batteriets levetid og sikkerhet kan bli kompromittert når temperaturen overstiger det optimale driftstemperaturområdet, noe som potensielt kan føre til termisk løping. Unnlatelse av å kontrollere dette området nøyaktig skaper risiko for sikkerheten. Ettersom lading og utlading skaper betydelig varmeproduksjon, brukes CSGPs overlegne varmeledningsevne, varmeavledning og ytelse til å fjerne den via luftkjølingsteknologi. Her vil vi bruke CSGP kombinert med luftkjøling som en termisk styringsstrategi for bilbatterier.

Som en del av et eksperiment er det også viktig å huske på termisk motstand mellom CSGP og batterikroppen. Termisk motstand spiller en integrert rolle i varmeledning som påvirker temperaturfordelingen i batterimoduler samt varmespredning. CSGP er en utmerket termisk leder, men det er fortsatt noe termisk motstand mellom den og batterimoduler, noe som kan påvirke eksperimentelle resultater. Denne studien fokuserte på å utforske hvor godt CSGP presterte for varmespredning i batterimoduler. Dette eksperimentet undersøkte ikke fullt ut noen termisk motstand mellom batterimoduler og CSGP, da målet er å måle potensialet i varmespredning og forbedre temperaturreguleringen ved utlading ved høye hastigheter.

Figuren viser plattformen som brukes i eksperimentelle tester. 7. Separate batterimoduler utstyrt med kjølesystemer plasseres i en inkubator. Disse batterimodulene må holde seg på nøyaktig 40 grader C under alle eksperimentene for best resultat. Vanlige batteritestmiljøer varierer mellom 0-40 grader. Hvis omgivelsestemperaturen faller mellom 0 og 40 grader, kan ytelsen bli negativt påvirket, redusere utladningskapasiteten betraktelig og påvirke den generelle batteriytelsen. For å sikre nøyaktighet vil batterimoduler inkuberes i to timer for å stabilisere temperaturen før de lades og utlades via et batteritestingssystem. T-type termoelementer har en ende festet til en overflate og en festet til et Agilent-instrument for temperaturinspeksjon, slik at det kan registrere modultemperaturer hvert annet sekund. Vifter gir også tvungen luftstrøm over kompositt termisk ledende silisiumgel plate-forced-cooling (CSGPFC) moduler; likestrøms strømforsyninger gir energi til denne funksjonen. For å sikre nøyaktighet er det avgjørende å vurdere hvert batteris indre motstand så vel som dets lade-utladningskurve, lade ut og lade hvert batteri før du utfører eksperimenter med dem. Vår batterimodul bruker celler med tett tilpassede motstander; ekstra oppmerksomhet må tas for å sikre at batteriene deres alle har lik ladetilstand.