EV பேட்டரி தொகுதிகளுக்கு ஏர்ஜெல் இன்சுலேஷன் பேட்கள் ஏன் தேவை?

ஒரு EV பேட்டரி செல் தெர்மல் ரன்அவேயில் நுழையும் போது, ​​வெப்பம் அண்டை செல்களுக்கு பரவி, உள்ளூர் தோல்வியை தொகுதி அளவிலான தீயாக மாற்றும்.

மிகவும் பயனுள்ள செயலற்ற தீர்வு, அருகிலுள்ள செல்கள் அல்லது பிற முக்கியமான வெப்ப-பரிமாற்ற பாதைகளுக்கு இடையில் சரிபார்க்கப்பட்ட ஏர்ஜெல் இன்சுலேஷன் பேடை வைப்பதாகும். ஏர்ஜெல் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய தடிமன் கொண்ட உயர் வெப்ப எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, இது கச்சிதமான, ஆற்றல் அடர்த்தியான EV பேட்டரி தொகுதிகளுக்கு கவர்ச்சிகரமானதாக அமைகிறது.

சிலிக்கா ஏர்ஜெல் மாதிரிகள் வெப்ப காப்பு செயல்திறனுடன் தொடர்புடைய அதிக நுண்ணிய கட்டமைப்பை நிரூபிக்கின்றன. பட ஆதாரம்: நாசா அறிவியல்^[1].

EV பேட்டரி செல்களுக்கு இடையில் ஏன் Airgel பேட்கள் நிறுவப்படுகின்றன?

பயனுள்ள செல்-டு-செல் வெப்பத் தடை இல்லாமல், தோல்வியுற்ற பை அல்லது ப்ரிஸ்மாடிக் கலத்திலிருந்து வெப்பமானது, வெப்ப ரன்வே பரவலைத் தூண்டும் அளவுக்கு வேகமாக அண்டை செல்களை அடையும்.

அருகிலுள்ள செல்களுக்கு இடையில் ஏர்ஜெல் பேடை நிறுவுவது வெப்ப எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது மற்றும் கடத்தும் வெப்ப பரிமாற்றத்தை குறைக்கிறது. கட்டமைப்புத் தனிமைப்படுத்தல், காற்றோட்டம், குளிரூட்டல், மின் பாதுகாப்பு மற்றும் பேட்டரி-மேலாண்மை உத்திகள் மூலம் நிகழ்வைக் கட்டுப்படுத்த இது தொகுதிக்கு அதிக நேரத்தை வழங்குகிறது.

நிக்கல் நிறைந்த லித்தியம்-அயன் பேட்டரி தொகுதிகள் பற்றிய சக மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட 2023 ஆய்வு 0.020 W/(m·K) வெப்ப கடத்துத்திறனை அளவிடுகிறது. அறை வெப்பநிலையில் சோதிக்கப்பட்ட சிலிக்கா ஏர்ஜெல் தாளுக்கு சுமார் போதுமான ஏர்ஜெல் அடுக்குகள் அவற்றின் குறிப்பிட்ட பை-செல் தொகுதி கட்டமைப்பில் வெப்ப ரன்வே பரவலை அடக்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.^[2]

ஏர்ஜெல் மதிப்புமிக்கது, ஏனெனில் பேட்டரி பொறியாளர்கள் எப்போதும் மில்லிமீட்டர்களுக்காக போராடுகிறார்கள். ஒரு தடிமனான வழக்கமான தடையானது பயன்படுத்தக்கூடிய பேக் அளவைக் குறைக்கலாம், அதே சமயம் ஒரு மெல்லிய உயர் செயல்திறன் கொண்ட வெப்பத் தடையானது அண்டை செல்களை நேரடியாக ரன்வே நிகழ்வுக்கு வெளிப்படுத்தாமல் ஆற்றல் அடர்த்தியைப் பாதுகாக்க உதவும்.

ஏர்ஜெல் பேட்கள் வெப்ப ரன்அவே பரவலை நிறுத்த எப்படி உதவுகின்றன?

இன்சுலேஷன் சில வினாடிகளுக்கு வெப்பத்தை தாமதப்படுத்தினால், அண்டை செல் அதன் முக்கியமான வெப்பநிலைக்குக் கீழே வைக்க முடியாவிட்டால், வெப்ப ஓட்டம் முழு தொகுதியிலும் தொடரலாம்.

சரியான இலக்கு ஏரோஜெலைப் பயன்படுத்துவது மட்டுமல்ல, உண்மையான செல் வேதியியல், சார்ஜ் நிலை, சுருக்கம் மற்றும் தொகுதி வடிவவியலுக்கு போதுமான சரிபார்க்கப்பட்ட வெப்ப எதிர்ப்பைப் பயன்படுத்துவதாகும். ஏர்ஜெல் ஒரு முழுமையான வெப்ப பரவல் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் ஒரு பகுதியாக கருதப்பட வேண்டும்.

2025 ஆம் ஆண்டு ஜர்னல் ஆஃப் எனர்ஜி ஸ்டோரேஜ் ஆய்வில் இயந்திரரீதியாக வலுவூட்டப்பட்ட சிலிக்கா ஏர்ஜெல் மும்மை பை செல்களுக்கு இடையே உணரப்பட்டது. அந்த சோதனை கட்டமைப்பில், 2 மிமீ ஏர்ஜெல் வெப்ப ரன்வே டிரான்ஸ்மிஷனை வெற்றிகரமாக தடுத்ததாக உணர்ந்தது , அதே சமயம் 1 மிமீ மாதிரி பரவலை தாமதப்படுத்தியது, ஆனால் சோதனை செய்யப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் அதைத் தடுக்கவில்லை.^[3]

இது அர்த்தப்படுத்துவதில்லை . ஒவ்வொரு EV பேட்டரிக்கும் 2 மிமீ பேட் தேவை என்று பொறியாளர்கள் ஏன் ஒரு பொதுவான விளக்கப்படத்திலிருந்து மட்டும் ஏர்ஜெல் தடிமனைத் தேர்வு செய்யக்கூடாது என்பதை இது காட்டுகிறது. வெப்ப ஓட்டத்தின் போது வெவ்வேறு செல்கள் வெவ்வேறு அளவு வெப்பத்தை வெளியிடலாம்.

UL சொல்யூஷன்ஸ் செல், மாட்யூல் மற்றும் பேக் நிலைகளில் EV பேட்டரி வெப்பப் பரவலை மதிப்பிடுகிறது மற்றும் குறிப்பாக எதிர்ப்பு பரவல் தடைகள் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்களின் செயல்திறனைக் கருதுகிறது. அந்த சோதனை அணுகுமுறை ஒரு முக்கியமான பொறியியல் கொள்கையை பிரதிபலிக்கிறது: பொருள் தரவு மட்டும் பேட்டரி-பேக் பாதுகாப்பை நிரூபிக்க முடியாது.^[4]

EV Airgel இன்சுலேஷன் பேட் எப்படி குறிப்பிடப்பட வேண்டும்?

வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் விலையால் மட்டுமே ஏர்ஜெல் பேடை வாங்குவது சுருக்க தோல்வி, போதிய வெப்ப பாதுகாப்பு, பரிமாண உறுதியற்ற தன்மை அல்லது லேட்-ஸ்டேஜ் பேட்டரி சரிபார்ப்பு தோல்வி ஆகியவற்றை ஏற்படுத்தும்.

தடிமன், வெப்ப எதிர்ப்பு, சுருக்க நடத்தை, மின்கடத்தா செயல்திறன், பரிமாண சகிப்புத்தன்மை, ஆயுள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புத் தேவைகளை ஒன்றாகக் குறிப்பிடுவதே சரியான தீர்வு. இறுதித் திண்டு அறை வெப்பநிலையில் மட்டும் அல்லாமல் உண்மையான பேட்டரி தொகுதி நிலைமைகளின் கீழ் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.

SAE J2464 ஆனது செல், மாட்யூல் மற்றும் பேக் நிலைகளில் மின்சார மற்றும் கலப்பின வாகன ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளுக்கு முறைகேடு-சோதனை வழிகாட்டுதலை வழங்குகிறது. பொருள் விவரக்குறிப்புகளை மட்டுமே நம்பாமல் சாதாரண இயக்க வரம்பிற்கு வெளியே உள்ள நிலைமைகளின் கீழ் பேட்டரி-அமைப்பு நடத்தையை மதிப்பிட வேண்டிய அவசியத்தை இது வலுப்படுத்துகிறது.^[5]

Airgel ஆனது வென்ட் டிசைன், கூலிங், ஃப்யூசிங், தற்போதைய குறுக்கீடு, BMS கண்காணிப்பு, கட்டமைப்பு பாதுகாப்பு அல்லது உயர் மின்னழுத்த தனிமைப்படுத்தலை மாற்ற முடியாது. வெப்ப ஓடுபாதை செல் மேற்பரப்புகள், பஸ்பார்கள், குளிரூட்டும் தட்டுகள், தொகுதி சட்டங்கள், சூடான வாயுக்கள், சுடர் மற்றும் மின் கடத்திகள் மூலம் ஆற்றலை மாற்ற முடியும்.

EV பேட்டரி தொகுதிக்கு ஏர்ஜெல் இன்சுலேஷன் பேட் மாதிரி வேண்டுமா?

உங்கள் செல் வேதியியல், செல் பரிமாணங்கள், கிடைக்கும் இடைவெளி, இலக்கு தடிமன், சுருக்கத் தேவை, தொகுதி வரைதல், வெப்ப ரன்வே சரிபார்ப்பு இலக்கு மற்றும் வருடாந்திர அளவு ஆகியவற்றை பூர்வாங்க பொருள் மற்றும் கட்டமைப்பு மதிப்பாய்வுக்கு அனுப்பவும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

தொகுதி சோதனை இல்லாமல் பொதுவான ஏர்ஜெல் விவரக்குறிப்பைப் பயன்படுத்துவது தவறான பாதுகாப்பு உணர்வை உருவாக்கி, வெப்பப் பரவல் சோதனைக்குப் பிறகு விலையுயர்ந்த மறுவடிவமைப்பை ஏற்படுத்தும்.

இந்த பதில்களை ஒரு பொறியியல் தொடக்க புள்ளியாகப் பயன்படுத்தவும், பின்னர் உண்மையான பேட்டரி தொகுதியில் உள்ள இறுதி காப்பு கட்டமைப்பை சரிபார்க்கவும்.

EV பேட்டரியில் ஏர்ஜெல் பேட் என்ன செய்கிறது?

ஒரு ஏர்ஜெல் பேட் செல்களுக்கு இடையே வெப்ப எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, செயலிழக்கும் கலத்திலிருந்து வெப்ப பரிமாற்றத்தை மெதுவாக்குகிறது மற்றும் செல்-க்கு-செல் வெப்ப ரன்அவே பரவலின் அபாயத்தைக் குறைக்க உதவுகிறது.

ஏர்ஜெல் EV பேட்டரி தெர்மல் ரன்வேயை முழுமையாக நிறுத்த முடியுமா?

எண். ஏர்ஜெல் ஒவ்வொரு செல் செயலிழப்பைத் தடுக்க முடியாது. சரியாக வடிவமைக்கப்பட்ட தடையானது சரிபார்க்கப்பட்ட தொகுதியில் பரவுவதை நிறுத்த அல்லது தாமதப்படுத்த உதவும், ஆனால் பேட்டரி பாதுகாப்பு இன்னும் குளிரூட்டல், காற்றோட்டம், மின் பாதுகாப்பு, கட்டமைப்பு, சென்சார்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு உத்தியைப் பொறுத்தது.

ஏர்ஜெல் பேட்டரி பேட் எவ்வளவு தடிமனாக இருக்க வேண்டும்?

உலகளாவிய தடிமன் இல்லை. சரியான மதிப்பு செல் வேதியியல், ஆற்றல், சார்ஜ் நிலை, இடைவெளி, சுருக்கம், ரன்வே தீவிரம், கிடைக்கக்கூடிய தொகுப்பு இடம் மற்றும் தேவையான பரப்புதல் சோதனை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

EV பேட்டரிகளுக்கு மைக்காவை விட ஏர்ஜெல் சிறந்ததா?

எல்லா பயன்பாட்டிலும் இல்லை. குறைந்த இடத்தில் அதிக வெப்ப எதிர்ப்பிற்கு ஏர்ஜெல் கவர்ச்சிகரமானது, அதே நேரத்தில் மைக்கா வலுவான மின் காப்பு மற்றும் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையை வழங்க முடியும். சில EV பேட்டரி வடிவமைப்புகள் வெப்ப மற்றும் மின்கடத்தா பாதுகாப்பை அடைய பல பொருட்களை இணைக்கின்றன.

ஏர்ஜெல் பேட் மின் காப்பு வழங்குமா?

இது முழுமையான பொருள் கட்டுமானத்தைப் பொறுத்து முடியும். பொறியாளர்கள் உண்மையான மின்கடத்தா வலிமை, மேற்பரப்பு அடுக்குகள், விளிம்பு நிலை, தடிமன், ஈரப்பதம் வெளிப்பாடு மற்றும் இயக்க மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றைச் சரிபார்க்க வேண்டும், மாறாக ஒவ்வொரு ஏர்ஜெல் பேடும் ஒரே மின் காப்பு வழங்குவதாகக் கருத வேண்டும்.

இறுதி நிபுணர் பரிந்துரை

15 வருட ஆட்டோமோட்டிவ் வயர் சேணம் மற்றும் EV மின் ஒருங்கிணைப்பு அனுபவத்தின் அடிப்படையில், பேட்டரி செல்கள், பஸ்பார்கள், உயர் மின்னழுத்த சேணம், வெப்பநிலை சென்சார்கள், கூலிங் பிளேட், கனெக்டர்கள், ஃப்யூஸ் சிஸ்டம் மற்றும் என்க்ளோசர் ஆகியவற்றுடன் ஏர்ஜெல் பேடை மதிப்பீடு செய்ய பரிந்துரைக்கிறேன். தெர்மல் ரன்வே ஒரு பாதையை மட்டும் பின்பற்றுவதில்லை, எனவே பாதுகாப்பான பேட்டரி தொகுதி என்பது முழுமையான மின், வெப்ப மற்றும் இயந்திர அமைப்பாக சரிபார்க்கப்பட்டது.

ஏர்ஜெல் இன்சுலேஷன் பேட் மாதிரி, பேட்டரி வெப்ப தடுப்பு மதிப்பாய்வு, முன்மாதிரி மதிப்பீடு அல்லது தனிப்பயன் EV இன்சுலேஷன் திட்டத்திற்கு, பொருள் விவரக்குறிப்பை முடக்குவதற்கு முன் உங்கள் தொகுதி வரைதல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் தேவைகளை வழங்கவும்.

அதிகாரப்பூர்வ குறிப்புகள்

[1]நாசா அறிவியல் - ஏர்ஜெல் மாதிரிகள்

[2]செயல்முறை பாதுகாப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு - சிலிக்கா ஏர்ஜெல் தாள்களைப் பயன்படுத்தி வெப்ப ரன்வே பரவுதலை அடக்குதல்

[3]ஜர்னல் ஆஃப் எனர்ஜி ஸ்டோரேஜ் — தெர்மல் ரன்வே ப்ராபகேஷனை தடுப்பதற்காக இயந்திரரீதியாக வலுவூட்டப்பட்ட சிலிக்கா ஏர்ஜெல்

[4]UL தீர்வுகள் — EV பேட்டரி துஷ்பிரயோகம், தீ மற்றும் வெப்ப பரவல் சோதனை

[5]SAE International — SAE J2464 RESS பாதுகாப்பு மற்றும் துஷ்பிரயோகம் சோதனை