Novos veículos energéticos com sílica termicamente condutora e energia de bateria.

O gel de silicone termicamente condutivo é amplamente utilizado como um material compósito avançado com excelente condutividade térmica em veículos de nova energia, servindo tanto como material de resfriamento do motor quanto como selante. O selante condutor térmico com excelente condutividade térmica vem como um componente único. Veja a figura para folha acabada de condutor térmico de sílica gel. 1. A sílica termicamente condutora pode ser criada através de reações de condensação com a umidade presente na atmosfera, produzindo liberações de baixo peso molecular, reticulação, cura e elastômeros de alto desempenho com excelentes propriedades de resistência física e térmica. A sílica condutora térmica também possui excelentes propriedades de resistência a altas e baixas temperaturas. A sílica termicamente condutiva oferece inúmeras vantagens, incluindo isolamento elétrico, resistência ao envelhecimento e estabilidade química. Além disso, a sílica condutora térmica tem forte adesão com metais e não metálicos para melhor adesão - essas qualidades permitem que a sílica condutora térmica tenha aplicações em vários campos; a tabela 117 contém todos os parâmetros relevantes. A sílica termicamente condutora desempenha um papel fundamental na melhoria do alcance e da segurança dos veículos de novas energias.

 Os sistemas de bateria nesses carros normalmente incluem óxido de ferro-lítio, dióxido de manganês-lítio, baterias ternárias e células de combustível - com a sílica termicamente condutora desempenhando um papel essencial. A resistência do veículo pode ser afetada pelo número de células presentes; à medida que mais baterias são adicionadas, seu espaçamento fica mais próximo; no entanto, as células da bateria produzem calor significativo durante os ciclos de descarga ou carregamento. Acidentes como incêndios ou curtos-circuitos nas células da bateria podem ocorrer quando o calor não pode ser dissipado de forma eficaz. Sílica condutora térmica, um material elástico projetado para preencher rapidamente as lacunas das células e transferir seu calor de forma eficiente para uma área de resfriamento externa ou para fora da porta da frente. A segurança do sistema é garantida através desta medida, aproveitando ao mesmo tempo o facto de ter mais baterias para maximizar os benefícios e prolongar a sua durabilidade nos veículos de novas energias. A sílica termicamente condutora atua como uma ponte de transferência de calor quando se trata de vários métodos de resfriamento. As zonas de dissipação de calor desempenham um papel fundamental na transferência eficiente de calor das células para as zonas de dissipação de calor, com propriedades de isolamento que fornecem proteção contra altas tensões causadas pelo consumo excessivo de corrente nas células da bateria, mantendo a operação normal do sistema e evitando falhas como curtos-circuitos.

A teoria da geração de calor da bateria

O desempenho do gerenciamento térmico para baterias de veículos que utilizam placa de sílica gel composta termicamente condutora (CSGP) acoplada ao resfriamento a ar é otimizado.

A seção anterior forneceu uma introdução aos BTMs e baterias usadas em veículos de novas energias. Tal como acontece com qualquer bateria, a sua temperatura pode aumentar durante o carregamento/descarregamento ou exposição à luz solar. A vida útil e a segurança da bateria podem ser comprometidas quando a temperatura excede a faixa ideal de temperatura operacional, levando potencialmente a fuga térmica. Deixar de controlar esta faixa com precisão cria riscos à segurança. Como a carga e a descarga criam uma produção substancial de calor, a condutividade térmica, a dissipação de calor e o desempenho superiores do CSGP são utilizados para removê-lo por meio da tecnologia de resfriamento a ar. Aqui usaremos CSGP combinado com resfriamento a ar como estratégia de gerenciamento térmico para baterias automotivas.

Como parte de um experimento, também é vital ter em mente a resistência térmica entre o CSGP e o corpo da bateria. A resistência térmica desempenha um papel fundamental na condução de calor que afeta a distribuição de temperatura dentro dos módulos da bateria, bem como a dissipação de calor. O CSGP é um excelente condutor térmico, mas permanece alguma resistência térmica entre ele e os módulos da bateria, o que pode influenciar os resultados experimentais. Este estudo se concentrou em explorar o desempenho do CSGP na dissipação de calor dentro dos módulos de bateria. Este experimento não explorou completamente qualquer resistência térmica entre os módulos de bateria e o CSGP, pois o objetivo é avaliar seu potencial na dissipação de calor e melhorar a regulação da temperatura durante a descarga em altas taxas.

A figura ilustra a montagem da plataforma utilizada nos testes experimentais. 7. Módulos de bateria separados equipados com sistemas de refrigeração são colocados em uma incubadora. Esses módulos de bateria devem permanecer exatamente a 40°C durante todos os seus experimentos para obter melhores resultados. Os ambientes comuns de teste de bateria variam entre 0-40°C. Se a temperatura ambiente cair entre 0 e 40°C, seu desempenho poderá ser afetado negativamente, diminuindo significativamente a capacidade de descarga e impactando no desempenho geral da bateria. Para garantir a precisão, os módulos de bateria serão incubados durante duas horas para estabilizar a temperatura antes de serem carregados e descarregados através de um sistema de teste de bateria. Os termopares tipo T têm uma extremidade fixada em uma superfície e outra conectada a um instrumento Agilent para inspeção de temperatura, permitindo registrar as temperaturas do módulo a cada dois segundos. Os ventiladores também fornecem fluxo de ar forçado sobre módulos compostos de resfriamento forçado de placa de gel de silício termicamente condutivo (CSGPFC); fontes de alimentação de corrente contínua fornecem energia para esta função. Para garantir a precisão, é crucial avaliar a resistência interna de cada bateria, bem como sua curva de carga-descarga, descarregar e carregar cada bateria antes de realizar experimentos com elas. Nosso módulo de bateria usa células com resistências próximas; atenção extra deve ser tomada para garantir que todas as baterias possuam um estado de carga igual.