Mifumo ya betri ya EV inapoendelea kubadilika kuelekea msongamano wa juu wa nishati na kasi ya kuchaji haraka, nyenzo za udhibiti wa halijoto zinakabiliwa na mazingira magumu zaidi ya uendeshaji kuliko hapo awali.
Vifurushi vingi vya betri hupitia majaribio ya awali ya uthibitishaji, lakini nyenzo za kuhami joto huanza kuharibika, kusinyaa, kupasuka, au kupoteza uwezo wa ulinzi baada ya kukabiliwa na halijoto ya juu kwa muda mrefu.
Tatizo si tu 'upinzani wa halijoto.'
Mara nyingi, chanzo kikuu kiko katika kutolingana kati ya muundo wa nyenzo, tabia ya kuzeeka kwa joto, uthabiti wa mgandamizo, na hali halisi za muundo wa pakiti ya betri.
Makala haya yanafafanua kwa nini nyenzo za kuhami joto hushindwa katika mazingira ya betri yenye joto la juu - na ni nini wahandisi wanapaswa kutathmini wakati wa kuchagua nyenzo za povu kwa mifumo ya betri ya EV.
Kwa nini Nyenzo za Kuhami joto ni Muhimu katika Vifurushi vya Betri ya EV
Ndani ya pakiti ya betri, insulation na vifaa vya mto hutumiwa kawaida kwa:
Vizuizi vya mafuta kutoka kwa seli hadi seli
Ufungaji wa upande wa moduli
Insulation ya sahani ya baridi ya kioevu
Ulinzi wa basi
Kujaza mapengo na unyevu wa vibration
Ulinzi wa ucheleweshaji wa kukimbia kwa joto
Nyenzo hizi zinatarajiwa kutoa wakati huo huo:
Conductivity ya chini ya mafuta
Mito ya mitambo
Urejeshaji wa compression
Kuchelewa kwa moto
Utulivu wa muda mrefu wa dimensional
Upinzani wa kuzeeka kwa joto
Hata hivyo, nyenzo nyingi za povu za kitamaduni zilitengenezwa awali kwa ajili ya matumizi ya kielektroniki ya watumiaji au matumizi ya jumla ya kuziba viwandani - si kwa ajili ya mfiduo unaoendelea wa uendeshaji wa baiskeli ya joto katika betri za EV.
Tofauti hiyo inakuwa muhimu.
Mbinu za Kushindwa Zaidi za Kawaida Chini ya Joto la Juu
1. Kupungua kwa joto na Kuanguka kwa Muundo
Nyenzo nyingi za povu za kawaida hutegemea miundo ya ndani ya seli zilizofungwa ili kudumisha unene na utendaji wa insulation.
Chini ya joto la juu la muda mrefu:
Kuta za seli hupunguza laini
Gesi ndani ya seli hupanuka au hutoka
Muundo wa ndani huanguka
Unene hupungua kwa kudumu
Mara tu kupungua kunatokea:
Mabadiliko ya shinikizo la mawasiliano
Udhibiti wa pengo unakuwa sio thabiti
Ulinzi wa joto hudhoofisha
Upinzani wa vibration hupungua
Hii ni hatari hasa karibu na seli za silinda au prismatic ambapo uvumilivu wa dimensional ni muhimu.
2. Ukandamizaji Umewekwa Baada ya Mfiduo wa Joto
Mojawapo ya maswala yaliyopuuzwa zaidi ni kuweka compression.
Nyenzo zingine hapo awali huhisi laini na ustahimilivu, lakini baada ya mizunguko ya joto inayorudiwa:
Uwezo wa kurejesha hupungua
Deformation ya kudumu hutokea
Nguvu ya kusukuma hupotea
Mapengo yanaunda ndani ya moduli
Hii inathiri moja kwa moja:
Utulivu wa urekebishaji wa seli
Utendaji wa muda mrefu wa NVH
Kunyonya kwa mshtuko wa mitambo
Uthabiti wa kiolesura cha joto
Katika mifumo ya betri ya vitendo, povu ambayo hupoteza elasticity baada ya kuzeeka mara nyingi inakuwa hatari ya kuaminika ya siri.
3. Uharibifu wa Upungufu wa Moto
Nyenzo fulani zinaweza kupita majaribio ya awali ya mwali lakini polepole kupoteza utendaji wa kuzuia moto baada ya kuzeeka kwa joto.
Sababu ni pamoja na:
Mifumo ya betri inaposonga kuelekea kwenye mifumo ya volteji ya juu zaidi na usanifu wa kuchaji kwa haraka, kudumisha tabia thabiti ya kuzuia miale ya moto wakati wa mionzi ya muda mrefu ya joto inazidi kuwa muhimu.
4. Mwingiliano wa Kemikali na Electrolyte
Joto la juu huharakisha athari za kemikali.
Baadhi ya nyenzo za povu zinaweza:
Toa vitu tete
Kunyonya mvuke wa elektroliti
Kuwa brittle baada ya mfiduo wa kemikali
Tengeneza uchafuzi ndani ya mifumo ya betri
Hii inakuwa muhimu sana katika mazingira ya pakiti ya betri iliyoambatanishwa ambapo hatari za utoroshaji wa joto tayari zipo.
Kwa nini Uchaguzi wa Nyenzo Mara nyingi Huenda Kosa
Wanunuzi wengi huzingatia tu vipimo vya msingi kama vile:
Lakini utendaji halisi wa betri ya EV inategemea zaidi:
Utulivu wa kuzeeka kwa joto
Uhifadhi wa mgandamizo baada ya baiskeli
Uthabiti wa dimensional wa muda mrefu
Usawa wa kazi nyingi kati ya insulation na cushioning
Nyenzo inayofanya vyema katika jaribio la sampuli ya maabara inaweza kushindwa baada ya miezi kadhaa ya baiskeli halisi ya joto.
Ndio maana kulinganisha tu hifadhidata mara nyingi ni kupotosha.
Nyenzo tofauti za Povu Zinafanya Tofauti Sana
Povu ya Polyolefin (IXPE / IXPP)
Faida za kawaida:
Nyepesi
Muundo bora wa seli zilizofungwa
Upinzani mzuri wa maji
Utendaji thabiti wa insulation ya mafuta
Kiwango cha chini cha VOC
Inatumika sana kwa:
Hata hivyo, uundaji wa nyenzo na ubora wa kuunganisha huathiri sana uthabiti wa muda mrefu wa joto.
Povu ya Silicone
Manufaa:
Upinzani bora wa joto la juu
Seti ya ukandamizaji wa chini
Upinzani wa juu wa moto
Elasticity nzuri ya muda mrefu
Kawaida kutumika katika:
Sehemu za ulinzi wa kukimbia kwa joto
Maeneo ya kuziba kwa joto la juu
Miundo ya kizuizi cha moto
Tradeoff kawaida ni gharama kubwa ya nyenzo.
Povu ya Polyurethane ya Microcellular
Manufaa:
Mara nyingi hutumiwa kwa:
Lakini utendaji wa kuzeeka kwa joto hutegemea sana ubora wa uundaji.
Nini Wahandisi Wanapaswa Kutathmini Kwa Kweli
Wakati wa kuchagua vifaa vya insulation na mto kwa matumizi ya betri ya EV, maswali muhimu yanapaswa kujumuisha:
Utulivu wa Kuzeeka kwa joto
Je, ni mabadiliko kiasi gani ya mwelekeo hutokea baada ya kukabiliwa na halijoto ya juu kwa muda mrefu?
Urejeshaji wa Ukandamizaji
Nyenzo itadumisha nguvu baada ya mizunguko ya kushinikiza mara kwa mara?
Uhifadhi wa Upungufu wa Moto
Utendaji wa moto unabaki thabiti baada ya kuzeeka?
Utangamano wa Tabaka nyingi
Je, nyenzo zinaweza kufanya kazi kwa kutegemewa pamoja na viambatisho, mifumo ya kupoeza, na vijenzi vya miundo?
Masharti Halisi ya Maombi
Je, nyenzo hiyo ilijaribiwa chini ya mazingira halisi ya pakiti ya betri au chini ya hali bora za maabara pekee?
Sekta Inasonga Kuelekea Nyenzo za Povu Zinazofanya Kazi Nyingi
Nyenzo za betri za EV za baadaye hazitarajiwi tena kutoa utendakazi mmoja pekee.
OEMs zinazidi kutarajia vifaa vya povu kuchanganya:
Insulation ya joto
Kusukuma
Upinzani wa moto
Kupunguza uzito
Utangamano wa mchakato
Kudumu kwa muda mrefu
Hii ni kuwasukuma wasambazaji nyenzo kuelekea povu zilizounganishwa zenye utendakazi wa juu zaidi, povu za silikoni, na miundo ya hali ya juu ya usimamizi wa mafuta.
Shindano sio tu kuhusu 'kuwa na povu.'
Ni kuhusu iwapo nyenzo zinaweza kubaki dhabiti baada ya maelfu ya mizunguko ya joto ndani ya mifumo ya betri inayozidi kuhitaji mahitaji.
Kushindwa kwa insulation ya mafuta ya betri mara chache husababishwa na sababu moja.
Hitilafu nyingi hutokea kwa sababu nyenzo zilizoundwa kwa ajili ya matumizi ya kawaida zinasukumwa katika mazingira na:
Kwa mifumo ya betri ya EV, nyenzo za insulation za mafuta sio vipengele rahisi vya msaidizi.
Wamekuwa sehemu ya usanifu wa usalama wa betri yenyewe.
Kuchagua nyenzo sahihi ya povu kunamaanisha kutathmini sio tu utendakazi wa awali - lakini jinsi nyenzo hiyo inavyofanya kazi baada ya miaka mingi ya dhiki ya joto, mgandamizo na uendeshaji wa ulimwengu halisi.
