Automjete me energji të reja me silicë përçuese termike dhe fuqi baterie.

Xhel silikoni me përçueshmëri termike përdoret gjerësisht si një material i avancuar i përbërë me përçueshmëri të jashtëzakonshme termike në automjetet me energji të reja, duke shërbyer si material ftohës i motorit dhe si izolues. Ngjitës termik përçues me përçueshmëri të shkëlqyer termike vjen si një komponent i vetëm. Shihni figurën për fletën e përfunduar të përçuesit termik me xhel silicë. 1. Silicë përçuese termike mund të krijohet nëpërmjet reaksioneve të kondensimit me lagështinë e pranishme në atmosferë, duke prodhuar çlirime të ulëta molekulare, lidhje të kryqëzuara, shëruese dhe elastomerë me performancë të lartë me veti të shkëlqyera të rezistencës fizike dhe termike. Silicë përçuese termike gjithashtu ka veti të shkëlqyera të rezistencës ndaj temperaturave të larta dhe të ulëta. Silicë përçuese termike ofron përparësi të shumta duke përfshirë izolimin elektrik, rezistencën ndaj plakjes dhe stabilitetin kimik. Për më tepër, silici përçues termik ka ngjitje të fortë me metale dhe jometalike për ngjitje më të mirë - këto cilësi lejojnë që silica përçuese termike të ketë aplikime në fusha të shumta; Tabela 117 përmban të gjithë parametrat përkatës. Silicë përçuese termike luan një rol integral në përmirësimin e gamës dhe sigurisë për automjetet me energji të re.

 Sistemet e baterive në këto makina zakonisht përfshijnë oksid hekuri litium, dioksid litium mangan, bateri treshe dhe qeliza karburanti - me silicë përçuese termike që luan një rol thelbësor. Qëndrueshmëria e automjetit mund të ndikohet nga numri i qelizave të pranishme; ndërsa shtohen më shumë bateri, hapësira e tyre bëhet më e afërt; megjithatë, qelizat e baterisë prodhojnë nxehtësi të konsiderueshme gjatë cikleve të shkarkimit ose karikimit. Aksidente të tilla si zjarret ose qarqet e shkurtra në qelizat e baterisë mund të ndodhin kur nxehtësia nuk mund të shpërndahet në mënyrë efektive. Silicë përçuese termike, një material elastik i projektuar për të mbushur boshllëqet e qelizave shpejt dhe për të transferuar nxehtësinë e tij në mënyrë efikase ose drejt një zone të jashtme ftohjeje ose jashtë derës së përparme. Siguria e sistemit sigurohet përmes kësaj mase, duke përfituar nga disponimi i më shumë baterive për të maksimizuar përfitimet dhe për të zgjatur qëndrueshmërinë e tyre në automjetet me energji të re. Silicë përçuese termike vepron si një urë për transferimin e nxehtësisë kur bëhet fjalë për metoda të ndryshme ftohjeje. Zonat e shpërndarjes së nxehtësisë luajnë një rol kryesor në transferimin efikas të nxehtësisë nga qelizat në zonat e shpërndarjes së nxehtësisë, me vetitë izoluese që sigurojnë mbrojtje nga tensionet e larta të shkaktuara nga konsumi i tepërt i rrymës në qelizat e baterisë, duke ruajtur funksionimin normal të sistemit dhe duke shmangur defektet siç janë qarqet e shkurtra.

Teoria e gjenerimit të nxehtësisë së baterisë

Performanca e menaxhimit termik për bateritë e automjeteve që përdorin pllakë silicë xhel të përbërë termikisht përçueshëm (CSGP) së bashku me ftohjen e ajrit është optimizuar.

Seksioni i mëparshëm dha një hyrje në BTM-të dhe bateritë e përdorura për automjetet me energji të re. Ashtu si me çdo bateri, temperatura e saj mund të rritet gjatë karikimit/shkarkimit ose ekspozimit ndaj dritës së diellit. Jetëgjatësia dhe siguria e baterisë mund të rrezikohen kur temperatura tejkalon gamën e saj optimale të temperaturës së funksionimit, duke çuar potencialisht në largim termik. Dështimi për të kontrolluar me saktësi këtë gamë krijon rreziqe për sigurinë. Ndërsa karikimi dhe shkarkimi krijojnë prodhim të konsiderueshëm të nxehtësisë, përçueshmëria termike superiore, shpërndarja e nxehtësisë dhe performanca e CSGP përdoret për ta hequr atë nëpërmjet teknologjisë së ftohjes së ajrit. Këtu do të përdorim CSGP të kombinuar me ftohjen e ajrit si një strategji menaxhimi termik për bateritë e automobilave.

Si pjesë e një eksperimenti, është gjithashtu jetike të mbani në mend rezistencën termike midis CSGP dhe trupit të baterisë. Rezistenca termike luan një rol integral në përcjelljen e nxehtësisë që ndikon në shpërndarjen e temperaturës brenda moduleve të baterisë, si dhe në shpërndarjen e nxehtësisë. CSGP është një përcjellës i shkëlqyer termik, por ka njëfarë rezistence termike midis tij dhe moduleve të baterisë, gjë që mund të ndikojë në rezultatet eksperimentale. Ky studim u fokusua në eksplorimin se sa mirë performoi CSGP për shpërndarjen e nxehtësisë brenda moduleve të baterisë. Ky eksperiment nuk eksploroi plotësisht ndonjë rezistencë termike midis moduleve të baterisë dhe CSGP, pasi qëllimi është të vlerësojë potencialin e tij në shpërndarjen e nxehtësisë dhe të përmirësojë rregullimin e temperaturës kur shkarkohet me ritme të larta.

Figura përshkruan montimin e platformës së përdorur në testet eksperimentale. 7. Modulet e veçanta të baterive të pajisura me sisteme ftohjeje vendosen në një inkubator. Këto module baterie duhet të qëndrojnë saktësisht në 40 degC gjatë të gjitha eksperimenteve të tyre për rezultate më të mira. Mjediset e zakonshme të testimit të baterive variojnë midis 0-40 degC. Nëse temperatura e ambientit bie midis 0 dhe 40 degC, performanca e saj mund të ndikohet negativisht, duke ulur ndjeshëm kapacitetin e shkarkimit dhe duke ndikuar në performancën e përgjithshme të baterisë. Për të siguruar saktësinë, modulet e baterisë do të inkubohen për dy orë për të stabilizuar temperaturën përpara se të karikohen dhe shkarkohen nëpërmjet një sistemi testimi të baterisë. Termoçiftet e tipit T kanë një skaj të ngjitur në një sipërfaqe dhe një të lidhur me një instrument Agilent për inspektimin e temperaturës, duke i mundësuar atij të regjistrojë temperaturat e modulit çdo dy sekonda. Tifozët sigurojnë gjithashtu rrjedhje të detyruar të ajrit mbi modulet e përbërë termikisht të përçueshëm me xhel silikoni me ftohje të detyruar me pllaka (CSGPFC); Furnizimet me rrymë të drejtpërdrejtë sigurojnë energji për këtë funksion. Për të siguruar saktësinë, është thelbësore të vlerësohet rezistenca e brendshme e secilës bateri, si dhe kurba e ngarkimit-shkarkimit, shkarkimi dhe ngarkimi i çdo baterie përpara se të kryeni eksperimente me to. Moduli ynë i baterisë përdor qeliza me rezistenca të ngjashme; duhet kushtuar vëmendje shtesë për të siguruar që të gjitha bateritë e tyre të kenë një gjendje të barabartë karikimi.