የባትሪ ሙቀት መከላከያ ቁሳቁሶች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ለምን አይሳኩም?

የኢቪ ባትሪ ስርዓቶች ወደ ከፍተኛ የኃይል ጥግግት እና ፈጣን የኃይል መሙያ ፍጥነቶች ማደግ ሲቀጥሉ፣የሙቀት አስተዳደር ቁሶች ከበፊቱ የበለጠ አስቸጋሪ የስራ አካባቢዎች እያጋጠሟቸው ነው።
ብዙ የባትሪ ጥቅሎች የመጀመርያ የማረጋገጫ ሙከራዎችን ያልፋሉ፣ ነገር ግን የሙቀት መከላከያ ቁሶች መበላሸት፣ መቀነስ፣ መሰንጠቅ ወይም ለረጅም ጊዜ ከፍ ወዳለ የሙቀት መጠን ከተጋለጡ በኋላ የመከላከል አቅማቸውን ማጣት ይጀምራሉ።

ችግሩ በቀላሉ 'የሙቀትን መቋቋም' አይደለም።
በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ዋናው መንስኤ የቁሳቁስ መዋቅር፣ የሙቀት እርጅና ባህሪ፣ የመጨመቂያ መረጋጋት እና ትክክለኛው የባትሪ ጥቅል ዲዛይን ሁኔታ አለመመጣጠን ነው።

ይህ ጽሑፍ የሙቀት መከላከያ ቁሶች ለምን በከፍተኛ ሙቀት የባትሪ አካባቢዎች ውስጥ እንደሚሳኩ ያብራራል - እና መሐንዲሶች ለ EV ባትሪ ስርዓቶች የአረፋ ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ ምን መገምገም አለባቸው።

በ EV ባትሪ ጥቅሎች ውስጥ የሙቀት መከላከያ ቁሳቁሶች ለምን አስፈላጊ ናቸው?

በባትሪ እሽግ ውስጥ፣ የኢንሱሌሽን እና ትራስ ቁሳቁሶች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ፡-

• ከሴል-ወደ-ሴል የሙቀት መከላከያዎች

• የሞዱል የጎን ንጣፍ

• ፈሳሽ የማቀዝቀዣ ንጣፍ መከላከያ

• የአውቶቡስ መከላከያ

• ክፍተት መሙላት እና የንዝረት እርጥበት

• የሙቀት ሽሽት መዘግየት ጥበቃ

እነዚህ ቁሳቁሶች በተመሳሳይ ጊዜ ይሰጣሉ ተብሎ ይጠበቃል-

• ዝቅተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ

• ሜካኒካል ትራስ

• መጭመቂያ መልሶ ማገገም

• የእሳት ነበልባል መዘግየት

• የረጅም ጊዜ የመጠን መረጋጋት

• የሙቀት እርጅናን መቋቋም

ነገር ግን፣ ብዙ ባህላዊ የአረፋ ቁሶች መጀመሪያ የተገነቡት ለሸማች ኤሌክትሮኒክስ ወይም አጠቃላይ የኢንዱስትሪ ማተሚያ አፕሊኬሽኖች ነው - ለኢቪ ባትሪዎች ለኃይለኛ የሙቀት ብስክሌት ተከታታይ መጋለጥ አይደለም።

ያ ልዩነት ወሳኝ ይሆናል።

በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በጣም የተለመዱት የውድቀት ዘዴዎች

1. የሙቀት መቀነስ እና መዋቅራዊ ውድቀት

ብዙ የተለመዱ የአረፋ ቁሶች ውፍረትን እና የመከላከያ አፈፃፀምን ለመጠበቅ በውስጣዊ የተዘጉ ሕዋስ አወቃቀሮች ላይ ይመረኮዛሉ.

ለረጅም ጊዜ ከፍተኛ ሙቀት;

• የሕዋስ ግድግዳዎች ይለሰልሳሉ

• በሴሎች ውስጥ ያለው ጋዝ ይስፋፋል ወይም ይወጣል

• ውስጣዊ መዋቅር ወድቋል

• ውፍረት በቋሚነት ይቀንሳል

አንዴ ማሽቆልቆል ሲከሰት;

• የግንኙነት ግፊት ለውጦች

• ክፍተት መቆጣጠር ያልተረጋጋ ይሆናል

• የሙቀት መከላከያ ይዳከማል

• የንዝረት መቋቋም ይወድቃል

ይህ በተለይ የመጠን መቻቻል ወሳኝ በሆነበት በሲሊንደሪክ ወይም ፕሪዝማቲክ ሴሎች አቅራቢያ አደገኛ ነው።

2. ከሙቀት መጋለጥ በኋላ የጨመቁ ስብስብ

በጣም ከታለፉ ጉዳዮች አንዱ የመጭመቅ ስብስብ ነው።

አንዳንድ ቁሳቁሶች መጀመሪያ ላይ ለስላሳ እና የመቋቋም ስሜት ይሰማቸዋል, ነገር ግን ከተደጋገሙ የሙቀት ዑደቶች በኋላ:

• የማገገም ችሎታ ይቀንሳል

• ቋሚ መበላሸት ይከሰታል

• የማስወገጃ ኃይል ይጠፋል

• በሞጁሉ ውስጥ ክፍተቶች ይፈጠራሉ

ይህ በቀጥታ ይነካል፦

• የሕዋስ ጥገና መረጋጋት

• የረጅም ጊዜ የNVH አፈጻጸም

• የሜካኒካል አስደንጋጭ መምጠጥ

• የሙቀት በይነገጽ ወጥነት

በተግባራዊ የባትሪ ስርዓቶች ውስጥ, ከእርጅና በኋላ የመለጠጥ ችሎታን የሚያጣ አረፋ ብዙውን ጊዜ የተደበቀ አስተማማኝነት አደጋ ይሆናል.

3. የነበልባል መዘግየት መበላሸት

አንዳንድ ቁሳቁሶች የመጀመሪያ ነበልባል ሙከራዎችን ሊያልፉ ይችላሉ ነገር ግን ከሙቀት እርጅና በኋላ ቀስ በቀስ ነበልባል-ተከላካይ አፈፃፀምን ያጣሉ ።

ምክንያቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

• የመደመር ፍልሰት

• የፖሊሜር መበላሸት

• የገጽታ መሰንጠቅ

• የካርቦን መፈጠር አለመረጋጋት

የባትሪ አሠራሮች ወደ ከፍተኛ የቮልቴጅ መድረኮች እና ፈጣን የኃይል መሙያ አርክቴክቸር ሲሸጋገሩ፣ ለረጅም ጊዜ የሙቀት ተጋላጭነት የተረጋጋ የእሳት ነበልባል መከላከያ ባህሪን መጠበቅ በጣም አስፈላጊ ይሆናል።

4. የኬሚካል እና ኤሌክትሮላይት መስተጋብር

ከፍተኛ ሙቀት የኬሚካላዊ ምላሾችን ያፋጥናል.

አንዳንድ የአረፋ ቁሶች፡-

• ተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮችን ይልቀቁ

• የኤሌክትሮላይት ትነት መሳብ

• ከኬሚካላዊ ተጋላጭነት በኋላ ተሰባሪ ይሁኑ

• በባትሪ ስርዓቶች ውስጥ ብክለትን መፍጠር

ይህ በተለይ የሙቀት መሸሽ አደጋዎች ባሉበት በተዘጉ የባትሪ ጥቅል አካባቢዎች ውስጥ በጣም አስፈላጊ ይሆናል።

የቁሳቁስ ምርጫ ብዙውን ጊዜ ስህተት የሚሆነው ለምንድነው?

ብዙ ገዢዎች በመሳሰሉት መሰረታዊ መስፈርቶች ላይ ብቻ ያተኩራሉ፡-

• ጥግግት

• ውፍረት

• ጥንካሬ

• የመጀመሪያ የሙቀት መቆጣጠሪያ

ነገር ግን የእውነተኛ ኢቪ ባትሪ አፈጻጸም በበለጠ ይወሰናል፡-

• የሙቀት እርጅና መረጋጋት

• ከብስክሌት በኋላ መጭመቂያ ማቆየት

• የረጅም ጊዜ ልኬት ወጥነት

• ባለብዙ-ተግባራዊ ሚዛን በንጣፉ እና በመገጣጠም መካከል

በላብራቶሪ ናሙና ምርመራ ውስጥ ጥሩ ውጤት ያለው ቁሳቁስ ከወራት ትክክለኛ የሙቀት ብስክሌት በኋላ ሊወድቅ ይችላል።

የውሂብ ሉሆችን በቀላሉ ማወዳደር ብዙ ጊዜ አሳሳች የሆነው ለዚህ ነው።

የተለያዩ የአረፋ ቁሶች በጣም የተለያየ ባህሪ አላቸው

ፖሊዮሌፊን ፎም (IXPE / IXPP)

የተለመዱ ጥቅሞች:

• ቀላል ክብደት

• በጣም ጥሩ የተዘጋ ሕዋስ መዋቅር

• ጥሩ የውሃ መቋቋም

• የተረጋጋ የሙቀት መከላከያ አፈፃፀም

• ዝቅተኛ ቪኦሲ

በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው ለ:

• የሕዋስ ትራስ

• የማቀዝቀዣ ንጣፍ መከላከያ

• የሞዱል ክፍተት አስተዳደር

ነገር ግን የቁሳቁስ አቀነባበር እና የማገናኘት ጥራት የረጅም ጊዜ የሙቀት መረጋጋትን በእጅጉ ይጎዳል።

የሲሊኮን አረፋ

ጥቅሞቹ፡-

• እጅግ በጣም ጥሩ ከፍተኛ ሙቀት መቋቋም

• ዝቅተኛ መጭመቂያ ስብስብ

• የላቀ የእሳት መከላከያ

• ጥሩ የረጅም ጊዜ የመለጠጥ ችሎታ

በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው በ፡

• የሙቀት መከላከያ ዞኖች

• ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው ማሸጊያ ቦታዎች

• የእሳት መከላከያ መዋቅሮች

ሽያጩ ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ የቁሳቁስ ዋጋ ነው።

ማይክሮሴሉላር ፖሊዩረቴን ፎም

ጥቅሞቹ፡-

• በጣም ጥሩ ለስላሳነት እና ተስማሚነት

• ጥሩ የኃይል መሳብ

• የላቀ የማተም ችሎታ

ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው ለ:

• ትክክለኛ ትራስ

• ክፍተት ማካካሻ

• ሚስጥራዊነት ያለው ሞጁል በይነገጾች

ነገር ግን የሙቀት እርጅና አፈፃፀም በአጻጻፍ ጥራት ላይ በጥብቅ ይወሰናል.

መሐንዲሶች በትክክል ምን መገምገም አለባቸው

ለ EV ባትሪ አፕሊኬሽኖች የኢንሱሌሽን እና ትራስ ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ ቁልፍ ጥያቄዎች የሚከተሉትን ማካተት አለባቸው:

የሙቀት እርጅና መረጋጋት

ለረጅም ጊዜ ከፍተኛ ሙቀት ከተጋለጡ በኋላ ምን ያህል የመጠን ለውጥ ይከሰታል?

መጭመቂያ መልሶ ማግኘት

ከተደጋገሙ የጨመቁ ዑደቶች በኋላ ቁሱ ኃይልን ይጠብቃል?

የነበልባል መዘግየት ማቆየት።

ከእርጅና በኋላ የእሳት አፈፃፀም የተረጋጋ ነውን?

ባለብዙ-ንብርብር ተኳኋኝነት

ቁሱ ከማጣበቂያዎች ፣ ከማቀዝቀዣ ስርዓቶች እና ከመዋቅራዊ አካላት ጋር በአስተማማኝ ሁኔታ ሊሠራ ይችላል?

እውነተኛ የመተግበሪያ ሁኔታዎች

ቁሱ የተሞከረው በተጨባጭ የባትሪ ጥቅል አካባቢ ነው ወይንስ በጥሩ የላብራቶሪ ሁኔታ ውስጥ ብቻ?

ኢንዱስትሪው ወደ ባለብዙ-ተግባር የአረፋ ቁሶች እየሄደ ነው።

የወደፊቱ የኢቪ ባትሪ ቁሳቁሶች አንድ ተግባር ብቻ ይሰጣሉ ተብሎ አይጠበቅም።

የኦሪጂናል ዕቃ አምራቾች የአረፋ ቁሶች እንዲዋሃዱ እየጠበቁ ናቸው፡-

• የሙቀት መከላከያ

• ትራስ ማድረግ

• የእሳት ነበልባል መቋቋም

• ክብደት መቀነስ

• የሂደቱ ተኳሃኝነት

• የረጅም ጊዜ ጥንካሬ

ይህ የቁሳቁስ አቅራቢዎችን ወደ ከፍተኛ አፈጻጸም ወደተሻገሩ አረፋዎች፣ የሲሊኮን ፎምፖች እና የላቀ የሙቀት አስተዳደር መዋቅሮች እየገፋቸው ነው።

ውድድሩ ከአሁን በኋላ 'አረፋ ስለመኖሩ ብቻ አይደለም' የሚለው
ጉዳይ እየጨመረ በሚሄደው የባትሪ ስርዓቶች ውስጥ በሺዎች ከሚቆጠሩ የሙቀት ዑደቶች በኋላ ቁሱ የተረጋጋ ሆኖ ሊቆይ ስለመቻሉ ነው።

የባትሪ ሙቀት መከላከያ ሽንፈት በአንድ ጊዜ ብቻ የሚከሰት ነው።

አብዛኛው ውድቀቶች የሚከሰቱት ለመደበኛ አፕሊኬሽኖች የተነደፉ ቁሳቁሶች በሚከተለው አካባቢ ስለሚገፉ ነው፡-

• ከፍተኛ ሙቀቶች

• ፈጣን ባትሪ መሙላት

• የላቀ የኃይል ጥንካሬ

• ረጅም የአገልግሎት ሕይወት የሚጠበቁ

ለ EV ባትሪ ስርዓቶች፣ የሙቀት መከላከያ ቁሶች ቀላል ረዳት ክፍሎች አይደሉም።
የባትሪው ደህንነት አርክቴክቸር ራሱ አካል ሆነዋል።

ትክክለኛውን የአረፋ ቁሳቁስ መምረጥ የመነሻ አፈጻጸምን ብቻ ሳይሆን ቁሱ ከዓመታት የሙቀት ጭንቀት፣ መጭመቂያ እና የገሃዱ ዓለም አሠራር በኋላ ምን እንደሚመስል መገምገም ማለት ነው።