Termal iletken silika ve pil gücü içeren yeni enerji araçları.

Termal olarak iletken silikon jel, yeni enerji araçlarında olağanüstü termal iletkenliğe sahip, hem motor soğutma malzemesi hem de dolgu macunu olarak hizmet veren gelişmiş bir kompozit malzeme olarak yaygın olarak kullanılır. Mükemmel termal iletkenliğe sahip termal iletken sızdırmazlık maddesi tek bir bileşen olarak gelir. Silika jel termal iletkeni bitmiş tabakası için bkz. 1. Termal olarak iletken silika, atmosferde bulunan nem ile yoğunlaşma reaksiyonları ile oluşturulabilir, bu da düşük moleküler salımlar, çapraz bağlama, kürleme ve mükemmel fiziksel ve termal direnç özelliklerine sahip yüksek performanslı elastomerler üretebilir. Termal iletken silika ayrıca mükemmel yüksek ve düşük sıcaklık direnç özelliklerine sahiptir. Termal iletken silika, elektrik yalıtım, yaşlanma direnci ve kimyasal stabilite gibi çok sayıda avantaj sunar. Ayrıca, termal iletken silika, daha iyi yapışma için metaller ve metalik olmayanlar ile güçlü bir yapışmaya sahiptir - bu nitelikler termal olarak iletken silislerin sayısız alanda uygulamalara sahip olmasına izin verir; Tablo 117, ilgili tüm parametreleri içerir. Termal olarak iletken silis, yeni enerji araçları için menzil ve güvenliği geliştirmede ayrılmaz bir rol oynar.

 Bu arabalardaki pil sistemleri tipik olarak lityum demir oksit, lityum manganez dioksit, üçlü piller ve yakıt hücreleri içerir - termal iletken silika önemli bir rol oynar. Araç dayanıklılığı mevcut hücre sayısından etkilenebilir; Daha fazla pil eklendikçe, boşlukları birbirine yaklaşır; Bununla birlikte, pil hücreleri deşarj veya şarj döngüleri sırasında önemli ısı üretir. Akü hücrelerinde yangın veya kısa devreler gibi kazalar, ısı etkili bir şekilde dağılamadığında ortaya çıkabilir. Termal iletken silika, hücre boşluklarını hızlı bir şekilde doldurmak ve ısısını verimli bir şekilde dış soğutma alanına veya ön kapıya aktarmak için tasarlanmış elastik bir malzeme. Faydaları en üst düzeye çıkarmak ve yeni enerji araçlarındaki dayanıklılıklarını genişletmek için daha fazla akaba sahip olmaktan yararlanırken, sistemin güvenliği sağlanır. Termal olarak yürütülen silika, çeşitli soğutma yöntemleri söz konusu olduğunda bir ısı transfer köprüsü görevi görür. Isı dağılma bölgeleri, hücrelerden ısı dağılma bölgelerine verimli ısı transferinde çok önemli bir rol oynar, yalıtım özellikleri pil hücrelerinde aşırı akım tüketiminin neden olduğu yüksek voltajlardan koruma sağlar, normal sistem çalışmasını sürdürür ve kısa devreler gibi hatalardan kaçınır.

Pil ısı üretimi teorisi

Hava soğutma ile birleştirilmiş kompozit termal olarak iletken silika jel plakası (CSGP) kullanan araç piller için termal yönetim performansı optimize edilmiştir.

Önceki bölüm, yeni enerji araçları için kullanılan BTM'lere ve pillere giriş sağladı. Herhangi bir bataryada olduğu gibi, sıcaklığı şarj/boşaltma veya güneş ışığına maruz kalma sırasında artabilir. Sıcaklık optimal çalışma sıcaklığı aralığını aştığında pil ömrü ve güvenlik tehlikeye girebilir ve potansiyel olarak termal kaçaklığa yol açar. Bu aralığın kontrol edilmemesi, güvenlik için risk oluşturur. Şarj ve deşarj önemli ölçüde ısı üretimi yarattıkça, CSGP'nin üstün termal iletkenliği, ısı dağılımı ve performansı hava soğutma teknolojisi yoluyla kaldırmak için kullanılır. Burada otomotiv piller için bir termal yönetim stratejisi olarak hava soğutma ile birlikte CSGP kullanacağız.

Bir deneyin bir parçası olarak, CSGP ve pil gövdesi arasındaki termal dirençleri akılda tutmak da hayati önem taşır. Termal direnç, ısı iletiminde, pil modülleri içindeki sıcaklık dağılımını ve ısı yayılımını etkileyen ayrılmaz bir rol oynar. CSGP mükemmel bir termal iletkendir, ancak BT ve pil modülleri arasında deneysel sonuçları etkileyebilecek bazı termal dirençler kalır. Bu çalışma, CSGP'nin pil modüllerinde ısı dağılımı için ne kadar iyi performans gösterdiğini araştırmaya odaklanmıştır. Bu deney, akü modülleri ve CSGP arasındaki termal direnci tam olarak keşfetmedi, çünkü amaç yüksek oranlarda deşarj yaparken ısı dağılımındaki potansiyelini ölçmek ve sıcaklık düzenlemesini arttırmaktır.

Şekil, deneysel testlerde kullanılan platform montajını göstermektedir. 7. Soğutma sistemleriyle donatılmış ayrı pil modülleri bir inkübatöre yerleştirilir. Bu pil modülleri, en iyi sonuçlar için tüm deneyleri sırasında tam 40 ° C'de kalmalıdır. Yaygın pil testi ortamları 0-40 ° C arasında değişir. Ortam sıcaklığı 0 ila 40 ° C'ye düşerse, performansı olumsuz etkilenebilir, bu da deşarj kapasitesini önemli ölçüde azaltabilir ve genel pil performansını etkileyebilir. Doğruluğu sağlamak için, pil test sistemi aracılığıyla şarj edilmeden ve boşaltılmadan önce sıcaklığı stabilize etmek için pil modülleri iki saat süreyle inkübe edilecektir. T tipi termokupllar, bir yüzeye eklenmiş ve bir ucu sıcaklık denetimi için bir Agilent cihazına bağlanır ve her iki saniyede bir modül sıcaklıklarını kaydetmesini sağlar. Fanlar ayrıca kompozit termal olarak iletken silikon jel plaka-güçlendirilmiş soğutma (CSGPFC) modülleri üzerinde zorla hava akışı sağlar; Doğrudan akım güç kaynakları bu işlev için enerji sağlar. Doğruluğu sağlamak için, her pilin iç direncini ve şarj-deşarj eğrisini değerlendirmek, onlarla deneyler yapmadan önce her pili deşarj etmek ve şarj etmek çok önemlidir. Pil modülümüz, yakından eşleşen dirençlere sahip hücreler kullanır; Pillerinin hepsinin eşit bir şarj durumuna sahip olmasını sağlamak için ekstra dikkat edilmelidir.