Fon

Modulun istilik yayılması aşağıdakı mərhələləri yaşayır: Hüceyrə termal istismarından sonra istilik yığılması, hüceyrənin termal qaçması və sonra modulun termal qaçması. Tək bir hüceyrədən termal qaçış təsirli deyil; lakin istilik digər hüceyrələrə yayıldıqda, yayılma domino effektinə səbəb olacaq və bütün modulun termal qaçmasına gətirib çıxaracaq və kütləvi enerji buraxacaq. Şəkil 1göstərməks termal qaçaq testinin nəticəsidir. Qarşısıalınmaz yayılma səbəbindən modul yanır.

Hüceyrə daxilində istilik keçiriciliyi müxtəlif istiqamətlərə görə fərqli olacaq. İstiqamətdə istilik keçiricilik əmsalı daha yüksək olacaqparalelbir hüceyrənin rulon nüvəsi ilə; rulon nüvəsinə şaquli olan istiqamət isə daha aşağı keçiriciliyə malikdir. Buna görə də hüceyrələr arasında yan-yana termal yayılma, nişanlar vasitəsilə hüceyrələrə gedəndən daha sürətli olur. Buna görə də yayılma bir ölçülü yayılma kimi görünə bilər. Batareya modulları daha yüksək enerji sıxlığı üçün nəzərdə tutulduğundan, hüceyrələr arasındakı boşluq getdikcə azalır, bu da istilik yayılmasını pisləşdirir. Buna görə də, modulda istilik yayılmasının qarşısını almaq və ya qarşısını almaq kimi qəbul ediləcəkdirtəsiritəhlükələri azaltmağın yoludur. 

Modulda termal qaçaqçılığın qarşısının alınması yolu

Termal qaçışları aktiv və ya passiv şəkildə cilovlaya bilərik.

Aktiv bastırma

Aktiv istilik yayılmasının qarşısının alınması əsasən istilik idarəetmə sisteminə əsaslanır, məsələn:

1) Modulun altına və ya daxili tərəflərinə soyutma borularını quraşdırın və soyuducu maye ilə doldurun. Soyuducu mayenin axması yayılmasını effektiv şəkildə azalda bilər.

2) Modulun yuxarı hissəsində yanğınsöndürmə borularını quraşdırın. Termal qaçış olduqda, batareyadan ayrılan yüksək temperaturlu qaz, yayılmasını dayandırmaq üçün boruları söndürmə maddəsini püskürtməyə təhrik edəcəkdir.

Bununla belə, istilik idarəetməsi əlavə komponentlər tələb edir, daha yüksək qiymətə və aşağı enerji sıxlığına səbəb olur. İdarəetmə sisteminin qüvvəyə minməməsi ehtimalı da var.

Passiv bastırma

Passiv bastırma, termal qaçan hüceyrələr və normal hüceyrələr arasında adiabatik material vasitəsilə yayılmasını maneə törətməklə işləyir.

Normalda material aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:

1. Aşağı istilik keçiriciliyi. Bu, istilik yayılmasının sürətini azaltmaq üçündür.
2. Yüksək temperatur müqaviməti. Material yüksək temperaturda həll edilməməli və istilik müqavimətini itirməməlidir.
3. Aşağı sıxlıq. Bu, həcm-enerji dərəcəsi və kütlə-enerji dərəcəsinin təsirini azaltmaq üçündür.

İdeal material bu vaxt istiliyin yayılmasını maneə törədə bilər və istiliyi udur.

Materialın təhlili

• Aerojel

Aerogel "ən yüngül istilik izolyasiya materialı" olaraq adlandırılır. İstilik izolyasiyasında və yüngül çəkidə yaxşı yerinə yetirilir. İstilik yayılmasının qorunması üçün batareya modulunda geniş istifadə olunur. Silikon dioksid aerojel, aerojel, şüşə lifli aerojel və əvvəlcədən oksidləşmiş lif kimi bir çox növ aerojel var. Müxtəlif materiallardan hazırlanmış aerogel istilik izolyasiya təbəqəsi istilik qaçaqlığına müxtəlif təsir göstərir. Bunun səbəbi istilik keçiricilik əmsalının müxtəlifliyidir ki, bu da onun mikro quruluşu ilə çox bağlıdır. Şəkil 2 yanmadan əvvəl və sonra müxtəlif materialların SEM görünüşünü göstərir.

Tədqiqatlar göstərir ki, lifli istilik izolyasiyasının qiyməti daha aşağı olsa da, istilik yayılmasının qarşısının alınması aerojel materialından daha pisdir. Müxtəlif növ aerojel materialları arasında əvvəlcədən oksidləşmiş lifli aerojel ən yaxşı performansı göstərir, çünki yandıqdan sonra quruluşu saxlayır. Seramik lifli aerojel istilik izolyasiyasında da yaxşı işləyir.

• Faza dəyişikliyi materialı

Faza dəyişikliyi materialı, həmçinin istilik saxlaması səbəbindən termal qaçaq yayılmasının qarşısını almaq üçün geniş istifadə olunur. Mum sabit faza dəyişmə temperaturu olan ümumi bir PCM-dir. İstilik zamanıqaçan, istilik kütləvi şəkildə ayrılır. Buna görə də PCM yüksək olmalıdırperformansistilik udmaq. Bununla belə, mumun aşağı istilik keçiriciliyi var, bu da istilik udma qabiliyyətinə təsir edəcəkdir. Onun performansını təşviq etmək üçün tədqiqatçılar mumu digər materiallarla birləşdirməyə çalışırlar, məsələn, metal hissəcik əlavə etmək, PCM yükləmək üçün metal köpükdən istifadə etmək, əlavə etməkqrafit, karbon nano borusu və ya genişlənmiş qrafit və s. Genişlənmiş qrafit həmçinin termal qaçaqlığın səbəb olduğu alovun qarşısını ala bilər.

Hidrofilik polimer həm də termal uçuş-enmə zolağının məhdudlaşdırılması üçün bir növ PCM-dir. Ümumi hidrofilik polimer materialları bunlardır: koloidal silikon dioksid, doymuş kalsium xlorid məhlulu,tetraetil fosfat, tetrafenil hidrogen fosfat, sodium poliakrilatvə s.

•  Hibrid material

Yalnız aerojelə etibar etsək, termal qaçqın qarşısını almaq mümkün deyil. Uğurlaizolyasiya etməkistilik, aerojeli PCM ilə birləşdirməliyik.

Hibrid materialdan başqa, müxtəlif istiqamətlərdə müxtəlif istilik keçiricilik əmsallarına malik çoxqatlı material da qura bilərik. Moduldan istiliyi keçirmək üçün yüksək istilik keçiriciliyi olan materialdan istifadə edə bilərik və istilik yayılmasını məhdudlaşdırmaq üçün hüceyrələr arasında istilik izolyasiya materialı qoya bilərik.

Nəticə

Termal qaçaq yayılmasına nəzarət etmək mürəkkəb bir mövzudur. Bəzi istehsalçılar istilik yayılmasının qarşısını almaq üçün bəzi həllər təklif etdilər, lakin xərcləri və enerji sıxlığına təsirini azaltmaq üçün hələ də yeni bir şey axtarırlar. Biz hələ də son araşdırmalara diqqət yetiririk. yoxdur"super material” termal qaçışları tamamilə maneə törədə bilər. Ən yaxşı həlləri əldə etmək üçün bir çox təcrübə tələb olunur.