Fon

Modulning issiqlik tarqalishi quyidagi bosqichlarni boshdan kechiradi: hujayra termal suiiste'molidan keyin issiqlik to'planishi, hujayra termal qochib ketishi va keyin modulning termal qochib ketishi. Bitta hujayradan termal qochib ketish ta'sir qilmaydi; ammo, issiqlik boshqa hujayralarga tarqalganda, tarqalish domino effektini keltirib chiqaradi, bu esa butun modulning termal qochib ketishiga olib keladi va katta energiyani chiqaradi. 1-rasmko'rsatishs termal qochish sinovining natijasi. Modul chidab bo'lmas tarqalish tufayli yonmoqda.

Hujayra ichidagi issiqlik o'tkazuvchanligi turli yo'nalishlarga ko'ra har xil bo'ladi. Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti yo'nalishda yuqori bo'ladiparallelhujayraning rulonli yadrosi bilan; rulon yadrosiga vertikal bo'lgan yo'nalish pastroq o'tkazuvchanlikka ega. Shuning uchun hujayralar orasidagi issiqlik tarqalishi yorliqlar orqali hujayralarga qaraganda tezroq bo'ladi. Shuning uchun tarqalishni bir o'lchovli tarqalish sifatida ko'rish mumkin. Batareya modullari yuqori energiya zichligi uchun mo'ljallanganligi sababli, hujayralar orasidagi bo'shliq kichrayib bormoqda, bu esa issiqlik tarqalishini yomonlashtiradi. Shuning uchun moduldagi issiqlik tarqalishini bostirish yoki blokirovka qilish sifatida ko'rib chiqiladita'sirxavflarni kamaytirishning eng yaxshi usuli. 

Modulda termal qochqinni bostirish usuli

Biz termal qochqinni faol yoki passiv tarzda ushlab turishimiz mumkin.

Faol bostirish

Faol issiqlik tarqalishini bostirish asosan issiqlik boshqaruv tizimiga asoslanadi, masalan:

1) Sovutish quvurlarini modulning pastki yoki ichki tomoniga o'rnating va sovutish suyuqligi bilan to'ldiring. Sovutish suyuqligining oqishi tarqalishni samarali ravishda kamaytirishi mumkin.

2) Modulning yuqori qismida yong'in o'chirish quvurlarini o'rnating. Termal oqim mavjud bo'lganda, batareyadan chiqadigan yuqori haroratli gaz tarqalishni bostirish uchun quvurlarni o'chiruvchini purkashga undaydi.

Biroq, issiqlik boshqaruvi qo'shimcha komponentlarni talab qiladi, bu esa yuqori xarajat va past energiya zichligiga olib keladi. Boshqaruv tizimi kuchga kirmasligi ham mumkin.

Passiv bostirish

Passiv bostirish termal qochib ketgan hujayralar va normal hujayralar o'rtasida adiabatik material orqali tarqalishni blokirovka qilish orqali ishlaydi.

Odatda material quyidagi xususiyatlarga ega bo'lishi kerak:

1. Past issiqlik o'tkazuvchanligi. Bu issiqlik tarqalish tezligini kamaytirish uchun kerak.
2. Yuqori haroratga qarshilik. Material yuqori haroratda erimasligi va termal qarshilik qobiliyatini yo'qotmasligi kerak.
3. Kam zichlik. Bu hajm-energiya tezligi va massa-energiya tezligining ta'sirini kamaytirishdir.

Ideal material ayni paytda issiqlik tarqalishini to'sib qo'yishi va issiqlikni yutishi mumkin.

Materialni tahlil qilish

• Aerojel

Aerogel "eng engil issiqlik izolyatsion material" deb nomlanadi. Issiqlik izolyatsiyasida va engil tortishda yaxshi bajariladi. Termal tarqalishdan himoya qilish uchun batareya modulida keng qo'llaniladi. Silikon dioksid aerogel, aerojel, shisha tolali aerojel va oldindan oksidlangan tola kabi ko'plab turdagi aerojellar mavjud. Turli materiallarning aerogel issiqlik izolyatsiyasi qatlami termal qochqinlarga turli xil ta'sir ko'rsatadi. Buning sababi shundaki, issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientining xilma-xilligi, bu uning mikro tuzilishiga juda bog'liq. 2-rasmda kuyishdan oldin va keyin turli xil materiallarning SEM ko'rinishi ko'rsatilgan.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, tolali issiqlik izolatsiyasi narxi pastroq bo'lsa-da, issiqlik tarqalishini blokirovka qilish aerojel materialidan yomonroqdir. Har xil turdagi aerojel materiallari orasida oldindan oksidlangan tolali aerojel eng yaxshi ishlaydi, chunki u kuyishdan keyin strukturani saqlab qoladi. Seramika tolali aerojel issiqlik izolyatsiyasida ham yaxshi ishlaydi.

• Fazani o'zgartirish materiali

Fazani o'zgartirish materiali, shuningdek, issiqlikni saqlash tufayli termal qochib ketishni bostirish uchun keng qo'llaniladi. Mum umumiy PCM bo'lib, barqaror faza o'zgarishi haroratiga ega. Termal paytidaqochib ketish, issiqlik katta miqdorda chiqariladi. Shuning uchun PCM yuqori bo'lishi kerakishlashissiqlikni yutish. Shu bilan birga, mum past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu esa issiqlikni qabul qilishga ta'sir qiladi. Uning ishlashini targ'ib qilish uchun tadqiqotchilar mumni boshqa materiallar bilan birlashtirishga harakat qilishadi, masalan, metall zarralarini qo'shish, PCM yuklash uchun metall ko'pikdan foydalanish, qo'shishgrafit, uglerod nano trubkasi yoki kengaytirilgan grafit va boshqalar. Kengaytirilgan grafit termal qochib ketgan olovni ham ushlab turishi mumkin.

Hidrofil polimer, shuningdek, termal uchish-qo'nish yo'lagini cheklash uchun PCM turidir. Umumiy gidrofilik polimer materiallari: kolloid kremniy dioksidi, to'yingan kaltsiy xlorid eritmasi,tetraetil fosfat, tetrafenil vodorod fosfat, sodiy poliakrilatva boshqalar.

•  Gibrid material

Agar biz faqat aerojelga tayansak, termal qochqinni to'xtatib bo'lmaydi. Muvaffaqiyatliizolyatsiya qilishissiqlik, biz aerojelni PCM bilan birlashtirishimiz kerak.

Gibrid materialdan tashqari, biz turli yo'nalishlarda turli xil issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientlariga ega bo'lgan ko'p qatlamli materialni ham qurishimiz mumkin. Moduldan issiqlikni o'tkazish uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik materialidan foydalanishimiz mumkin va issiqlik tarqalishini cheklash uchun hujayralar orasiga issiqlik izolyatsion material qo'yishimiz mumkin.

Xulosa

Termal oqimning tarqalishini nazorat qilish juda murakkab masala. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar issiqlik tarqalishini bostirish uchun ba'zi echimlarni ishlab chiqdilar, ammo ular narxini va energiya zichligiga ta'sirini kamaytirish uchun hali ham yangi narsalarni qidirmoqdalar. Biz hali ham so'nggi tadqiqotlarga e'tibor qaratamiz. yo'q"super material” bu termal qochqinlarni butunlay to'sib qo'yishi mumkin. Eng yaxshi echimlarni olish uchun ko'plab tajribalar talab etiladi.