รถยนต์พลังงานใหม่ที่มีซิลิกานำความร้อนและพลังงานแบตเตอรี่

เจลซิลิกอนนำความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงที่มีค่าการนำความร้อนที่โดดเด่นในยานพาหนะพลังงานใหม่ โดยทำหน้าที่เป็นทั้งวัสดุทำความเย็นเครื่องยนต์และสารเคลือบหลุมร่องฟัน กาวยาแนวนำความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนดีเยี่ยมมาเป็นส่วนประกอบเดียว ดูรูปตัวนำความร้อนซิลิกาเจลแผ่นสำเร็จรูป 1. ซิลิกานำความร้อนสามารถสร้างขึ้นได้ผ่านปฏิกิริยาการควบแน่นกับความชื้นที่มีอยู่ในบรรยากาศ ทำให้เกิดการปลดปล่อยโมเลกุลต่ำ การเชื่อมขวาง การบ่มตัว และอีลาสโตเมอร์ประสิทธิภาพสูงพร้อมคุณสมบัติต้านทานทางกายภาพและความร้อนที่ดีเยี่ยม ซิลิกานำความร้อนยังมีคุณสมบัติต้านทานอุณหภูมิสูงและต่ำได้ดีเยี่ยม ซิลิกานำความร้อนมีข้อดีหลายประการ เช่น ความเป็นฉนวนไฟฟ้า การต้านทานการเสื่อมสภาพ และความเสถียรทางเคมี นอกจากนี้ ซิลิกานำความร้อนยังมีการยึดเกาะที่แข็งแกร่งกับโลหะและอโลหะเพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้น - คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ซิลิกานำความร้อนสามารถใช้งานได้ในหลายสาขา ตารางที่ 117 ประกอบด้วยพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด ซิลิกาที่นำความร้อนมีส่วนสำคัญในการปรับปรุงระยะและความปลอดภัยสำหรับยานพาหนะพลังงานใหม่

 โดยทั่วไประบบแบตเตอรี่ในรถยนต์เหล่านี้ประกอบด้วยลิเธียมไอรอนออกไซด์ ลิเธียมแมงกานีสไดออกไซด์ แบตเตอรี่แบบไตรภาค และเซลล์เชื้อเพลิง โดยมีซิลิกานำความร้อนเป็นส่วนสำคัญ ความทนทานของยานพาหนะอาจได้รับผลกระทบจากจำนวนเซลล์ที่มีอยู่ เมื่อมีการเพิ่มแบตเตอรี่มากขึ้น ระยะห่างของแบตเตอรี่ก็จะใกล้กันมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เซลล์แบตเตอรี่จะผลิตความร้อนอย่างมากระหว่างการคายประจุหรือรอบการชาร์จ อุบัติเหตุ เช่น ไฟไหม้หรือการลัดวงจรในเซลล์แบตเตอรี่อาจเกิดขึ้นเมื่อความร้อนไม่สามารถกระจายออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซิลิกานำความร้อนเป็นวัสดุยืดหยุ่นที่ออกแบบมาเพื่อเติมเต็มช่องว่างของเซลล์อย่างรวดเร็วและถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพไปยังพื้นที่ทำความเย็นภายนอกหรือออกไปที่ประตูหน้า มั่นใจในความปลอดภัยของระบบด้วยมาตรการนี้ ขณะเดียวกันก็ใช้ประโยชน์จากการมีแบตเตอรี่มากขึ้นเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดและยืดอายุการใช้งานของยานพาหนะพลังงานใหม่ ซิลิกาที่นำความร้อนทำหน้าที่เป็นสะพานถ่ายเทความร้อนเมื่อพูดถึงวิธีการทำความเย็นต่างๆ โซนกระจายความร้อนมีบทบาทสำคัญในการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากเซลล์ไปยังโซนกระจายความร้อน ด้วยคุณสมบัติของฉนวนที่ช่วยป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงที่เกิดจากการสิ้นเปลืองกระแสไฟมากเกินไปในเซลล์แบตเตอรี่ รักษาการทำงานของระบบตามปกติ และหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด เช่น การลัดวงจร

ทฤษฎีการสร้างความร้อนของแบตเตอรี่

ประสิทธิภาพการจัดการความร้อนสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ที่ใช้แผ่นซิลิกาเจลนำความร้อน (CSGP) แบบคอมโพสิต ควบคู่กับการระบายความร้อนด้วยอากาศได้รับการปรับให้เหมาะสม

ส่วนก่อนหน้านี้ให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ BTM และแบตเตอรี่ที่ใช้สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ เช่นเดียวกับแบตเตอรี่อื่นๆ อุณหภูมิของแบตเตอรี่อาจเพิ่มขึ้นในระหว่างการชาร์จ/การคายประจุ หรือการสัมผัสแสงแดด อายุการใช้งานและความปลอดภัยของแบตเตอรี่อาจลดลงเมื่ออุณหภูมิเกินช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งอาจนำไปสู่การระบายความร้อน การไม่ควบคุมช่วงนี้อย่างแม่นยำจะทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เนื่องจากการชาร์จและการคายประจุทำให้เกิดการผลิตความร้อนจำนวนมาก การนำความร้อน การกระจายความร้อน และประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของ CSGP จึงถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดความร้อนออกผ่านเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ ในที่นี้เราจะใช้ CSGP ร่วมกับการระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นกลยุทธ์การจัดการความร้อนสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์

ในส่วนหนึ่งของการทดลอง จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องคำนึงถึงความต้านทานความร้อนระหว่าง CSGP และตัวแบตเตอรี่ด้วย ความต้านทานความร้อนมีส่วนสำคัญในการนำความร้อนซึ่งส่งผลต่อการกระจายอุณหภูมิภายในโมดูลแบตเตอรี่ตลอดจนการกระจายความร้อน CSGP เป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยม แต่ยังคงมีความต้านทานความร้อนระหว่างมันกับโมดูลแบตเตอรี่ ซึ่งอาจส่งผลต่อผลการทดลอง การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่การสำรวจว่า CSGP มีประสิทธิภาพในการกระจายความร้อนภายในโมดูลแบตเตอรี่ได้ดีเพียงใด การทดลองนี้ไม่ได้สำรวจความต้านทานความร้อนระหว่างโมดูลแบตเตอรี่และ CSGP อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากมีจุดมุ่งหมายเพื่อวัดศักยภาพในการกระจายความร้อน และปรับปรุงการควบคุมอุณหภูมิเมื่อคายประจุในอัตราที่สูง

รูปแสดงการประกอบแพลตฟอร์มที่ใช้ในการทดสอบทดลอง 7. วางโมดูลแบตเตอรี่แยกต่างหากที่ติดตั้งระบบทำความเย็นไว้ในตู้ฟัก โมดูลแบตเตอรี่เหล่านี้จะต้องคงอุณหภูมิไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสตลอดการทดลองทั้งหมดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด สภาพแวดล้อมการทดสอบแบตเตอรี่ทั่วไปอยู่ในช่วงระหว่าง 0-40 องศาเซลเซียส หากอุณหภูมิโดยรอบตกระหว่าง 0 ถึง 40 องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพอาจได้รับผลกระทบ ความสามารถในการคายประจุลดลงอย่างมาก และส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง โมดูลแบตเตอรี่จะถูกบ่มเป็นเวลาสองชั่วโมงเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ก่อนที่จะชาร์จและคายประจุผ่านระบบทดสอบแบตเตอรี่ เทอร์โมคัปเปิลชนิด T มีปลายด้านหนึ่งติดกับพื้นผิวและปลายด้านหนึ่งติดอยู่กับเครื่องมือ Agilent สำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิ ทำให้สามารถบันทึกอุณหภูมิของโมดูลทุกๆ สองวินาที พัดลมยังช่วยบังคับการไหลเวียนของอากาศเหนือโมดูลระบายความร้อนด้วยแผ่นเจลซิลิกอนนำความร้อนแบบคอมโพสิต (CSGPFC) แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงให้พลังงานสำหรับฟังก์ชันนี้ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง การประเมินความต้านทานภายในของแบตเตอรี่แต่ละก้อน รวมถึงเส้นโค้งการคายประจุ การคายประจุ และการชาร์จแบตเตอรี่แต่ละก้อนก่อนดำเนินการทดลองจึงเป็นสิ่งสำคัญ โมดูลแบตเตอรี่ของเราใช้เซลล์ที่มีความต้านทานใกล้เคียงกัน ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดมีสถานะการชาร์จเท่ากัน