Termal olarak iletken silika ve pil gücüne sahip yeni enerji araçları.

Termal Olarak İletken Silikon Jel, yeni enerji araçlarında olağanüstü termal iletkenliğe sahip, hem motor soğutma malzemesi hem de sızdırmazlık maddesi olarak hizmet veren gelişmiş bir kompozit malzeme olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Mükemmel termal iletkenliğe sahip termal iletken sızdırmazlık maddesi tek bileşenli olarak gelir. Silika jel termal iletkenin bitmiş tabakası için Şekil'e bakın. 1. Termal Olarak İletken Silika, atmosferde bulunan nem ile yoğunlaşma reaksiyonları yoluyla oluşturulabilir, düşük moleküler salınımlar, çapraz bağlanma, kürleme ve mükemmel fiziksel ve termal direnç özelliklerine sahip yüksek performanslı elastomerler üretilebilir. Termal İletken Silika ayrıca mükemmel yüksek ve düşük sıcaklık direnci özelliklerine sahiptir. Termal İletken Silika, elektrik yalıtımı, yaşlanma direnci ve kimyasal stabilite dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunar. Ayrıca, termal iletken silika, daha iyi yapışma için metaller ve metalik olmayan maddelerle güçlü bir yapışma özelliğine sahiptir; bu nitelikler, termal olarak iletken silikanın çok sayıda alanda uygulanmasına olanak tanır; tablo 117 ilgili tüm parametreleri içerir. Termal olarak iletken silika, yeni enerji araçlarının menzilini ve güvenliğini artırmada ayrılmaz bir rol oynar.

 Bu arabalardaki akü sistemleri tipik olarak lityum demir oksit, lityum manganez dioksit, üçlü piller ve yakıt hücrelerini içerir; termal iletken silika önemli bir rol oynar. Aracın dayanıklılığı mevcut hücrelerin sayısından etkilenebilir; daha fazla pil eklendikçe aralarındaki mesafe birbirine yakınlaşır; ancak pil hücreleri, deşarj veya şarj döngüleri sırasında önemli miktarda ısı üretir. Isının etkili bir şekilde dağıtılamaması durumunda pil hücrelerinde yangın veya kısa devre gibi kazalar ortaya çıkabilir. Hücre boşluklarını hızlı bir şekilde doldurmak ve ısısını verimli bir şekilde dışarıdaki bir soğutma alanına veya ön kapının dışına aktarmak için tasarlanmış elastik bir malzeme olan termal iletken silika. Bu önlemle sistemin güvenliği sağlanırken, yeni enerjili araçlarda daha fazla aküye sahip olmanın avantajından yararlanılarak faydalar en üst düzeye çıkarılır ve dayanıklılıkları artırılır. Termal olarak iletken silika, çeşitli soğutma yöntemleri söz konusu olduğunda ısı transfer köprüsü görevi görür. Isı dağıtım bölgeleri, pil hücrelerinde aşırı akım tüketiminin neden olduğu yüksek voltajlara karşı koruma sağlayan, normal sistem çalışmasını sürdüren ve kısa devre gibi arızaları önleyen yalıtım özellikleriyle hücrelerden ısı dağıtım bölgelerine verimli ısı transferinde çok önemli bir rol oynar.

Pil ısı üretimi teorisi

Hava soğutmalı kompozit termal iletken Silika Jel Plaka (CSGP) kullanan araç aküleri için termal yönetim performansı optimize edilmiştir.

Önceki bölümde yeni enerji araçları için kullanılan BTM'lere ve akülere bir giriş yapıldı. Her pilde olduğu gibi şarj/deşarj sırasında veya güneş ışığına maruz kaldığında sıcaklığı artabilir. Sıcaklık optimum çalışma sıcaklığı aralığını aştığında pil ömrü ve güvenliği tehlikeye girebilir ve bu da potansiyel olarak termal kaçaklara yol açabilir. Bu aralığın doğru bir şekilde kontrol edilememesi güvenlik açısından risk oluşturur. Şarj etme ve boşaltma önemli miktarda ısı üretimi oluşturduğundan, CSGP'nin üstün termal iletkenliği, ısı dağıtımı ve performansı, hava soğutma teknolojisi yoluyla bu ısıyı ortadan kaldırmak için kullanılır. Burada otomotiv aküleri için termal yönetim stratejisi olarak CSGP'yi hava soğutmayla birlikte kullanacağız.

Bir deneyin parçası olarak CSGP ile pil gövdesi arasındaki termal direncin akılda tutulması da hayati önem taşımaktadır. Termal direnç, ısı iletiminde, akü modülleri içindeki sıcaklık dağılımını ve ısı dağılımını etkileyen ayrılmaz bir rol oynar. CSGP mükemmel bir termal iletkendir ancak kendisi ile pil modülleri arasında deneysel sonuçları etkileyebilecek bir miktar termal direnç kalır. Bu çalışma, CSGP'nin pil modüllerindeki ısı dağıtımında ne kadar iyi performans gösterdiğini keşfetmeye odaklandı. Bu deneyde pil modülleri ile CSGP arasındaki herhangi bir termal direnç tam olarak araştırılmamıştır, çünkü amaç ısı dağıtımındaki potansiyelini ölçmek ve yüksek hızlarda deşarj sırasında sıcaklık düzenlemesini geliştirmektir.

Şekil deneysel testlerde kullanılan platform düzeneğini göstermektedir. 7. Soğutma sistemleriyle donatılmış ayrı akü modülleri bir inkübatöre yerleştirilir. En iyi sonuçların alınabilmesi için bu pil modüllerinin tüm deneyleri sırasında tam olarak 40 derece C sıcaklıkta kalması gerekir. Yaygın pil test ortamları 0-40 dereceC arasındadır. Ortam sıcaklığı 0 ila 40 derece C arasına düşerse performansı olumsuz etkilenebilir, deşarj kapasitesi önemli ölçüde azalabilir ve genel pil performansı etkilenebilir. Doğruluğu sağlamak için, pil modülleri bir pil test sistemi aracılığıyla şarj edilip boşaltılmadan önce sıcaklığın dengelenmesi için iki saat boyunca inkübe edilecektir. T tipi termokuplların bir ucu yüzeye, diğer ucu ise sıcaklık kontrolü için Agilent cihazına takılı olup, modül sıcaklıklarının her iki saniyede bir kaydedilmesine olanak sağlar. Fanlar ayrıca kompozit termal iletken silikon jel plakalı zorlamalı soğutma (CSGPFC) modülleri üzerinden basınçlı hava akışı sağlar; doğru akım güç kaynakları bu işlev için enerji sağlar. Doğruluğu sağlamak için, her bir pilin iç direncinin yanı sıra şarj-deşarj eğrisini değerlendirmek, deneyler yapmadan önce her bir pili boşaltmak ve şarj etmek çok önemlidir. Pil modülümüz, birbirine yakın dirençlere sahip hücreleri kullanır; Pillerinin tamamının eşit şarj durumuna sahip olmasını sağlamak için ekstra dikkat gösterilmelidir.