Цахилгаан машины (EV) батерейнд Микагийн чухал үүрэг
Цахилгаан машин (EV)-ын салбар хурдан хөгжиж буй өнөө үед батерейны гүйцэтгэл ба аюулгүй байдал нь хамгийн чухал хүчин зүйлүүд юм. Мика нь гайхалтай байгалийн эрдэс бөгөөд EV-ийн батерейны ажиллагаа, аюулгүй байдлыг сайжруулахад голлох материал болж, энэ динамик салбарт олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дулааны гинжин урвалын хамгаалалт: чухал саад
Дулааны гинжин урвал гэдэг нь батерейны дотоод температур хяналтгүйгээр нэмэгдэх үзэгдэл бөгөөд цахилгаан машины аюулгүй байдалд ноцтой аюул учруулдаг. Батерейны нэг эсэд дулааны гинжин урвал үүсэхэд гал гарах эсвэл дэлбэрэлт үүсгэж болзошгүй сүлжээний урвалыг өдөөж болно. Мика материал, ялангуяа мика хавтангууд нь дулааны гинжин урвалын хамгаалалтын түгээмэл шийдэл болж байна.
Микагийн өндөр температурт тэсвэртэй, цахилгаан тусгаарлах шинж чанарууд нь түүний үр нөлөөг тодорхойлдог. 500℃-1000℃ температурт ч бүтэц, цахилгаан тусгаарлалаа хадгалж чадна. Жишээлбэл, орчин үеийн олон EV батерейны багцад мика хавтангуудыг батерейны модулийн хооронд стратегийн байрлалд байрлуулдаг. Нэг модульд дулааны гинжин урвал гарвал мика хавтан нь хүчтэй саад болж, дулаан, гал, хайлсан материалыг хөрш модуль руу тархаахыг үр дүнтэйгээр хаадаг. Энэ хамгаалалт дулааны гинжин урвалын тархалтыг зогсоохоос гадна зорчигчдыг аюулгүй нүүлгэх нэмэлт цагийг өгдөг.
Салбарын мэдээллээр 2022 онд мика материал нь EV-ийн батерейны дээд бүрхүүл болон модулийн хооронд ашиглагддаг галд тэсвэртэй, дулаан тусгаарлагч материалын ихэнх хэсгийг эзэлсэн байна. Энэхүү өндөр зах зээлийн хувь нь микагийн дулааны гинжин урвалын хамгаалалтын чадварт итгэж, хүлээн зөвшөөрч буйг харуулж байна.
Тусгаарлалтыг сайжруулж, цахилгаан гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх
Дулааны хамгаалалт дээрээс гадна, мика нь EV батерейны тусгаарлалт болон нийт цахилгаан гүйцэтгэлд ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. Батерейны систем нь цахилгаан богино холболтоос сэргийлэх найдвартай тусгаарлалт шаарддаг бөгөөд үүний дутагдал нь гүйцэтгэл буурах эсвэл ноцтой гэмтэлд хүргэж болзошгүй. Микагийн байгалийн бага цахилгаан дамжуулалт нь батерей систем доторх олон бүрэлдэхүүнийг тусгаарлахад тохиромжтой материал болгодог.
Мика нь батерейны эсүүдийн хооронд болон батерейны бүрдэл ба бүрхүүлийн хооронд тусгаарлагч болгон ашиглагддаг. Батерейг угсралт болон бүтцийн хэсгээс тусгаарлах чадвар нь цахилгаан системийн бүтцийг хадгалахад тусалдаг. Мөн мика бүтээгдэхүүнийг модуль тусгай бүтэцт тохируулан өөрчилж, төгс тохиролцоо, хялбар угсралтыг хангаж болно. Энэ нь зөвхөн тусгаарлалтыг сайжруулахгүй, мөн батерейны системийн бат бөх байдал, найдвартай байдалд хувь нэмэр оруулдаг.
EV батерейнд мика материалын тодорхой хэрэглээ
Мика материал нь EV батерейны төрөл бүрийн бүрэлдэхүүнд олон талын чухал хэрэглээтэй. Батерейны бүрхүүлд мика хавтангуудыг дотоод талд нааж хамгаалалтын давхарга үүсгэдэг. Энэ давхарга нь батерей ажиллах үед үүссэн өндөр температурыг тэсвэрлэхээс гадна батерейны цөм ба металл бүрхүүлийн хооронд цахилгаан урсгалыг таслан батерейны бүх багцыг аюулгүй байлгадаг.
Хувийн эсүүдийн хооронд нимгэн мика хальсуудыг байрлуулж, цахилгаан тусгаарлагч ба дулаан саад болж ажиллуулдаг. Эдгээр хальсууд хөрш эсүүдийн хоорондох гүйдлийг тусгаарлаж, жолоодох үед үүсэх чичиргээ, бага зөрүүгээс үүдэлтэй богино холболтын эрсдлийг бууруулдаг. Мөн тэд дулааны дамжуулалтыг удаашруулж, халуун цэгийн нөлөөг хөрш эсүүдэд нөлөөлөхөөс сэргийлж, батерей модуль дотор илүү жигд температурын тархалтыг хангадаг.
Батерейны дулааны удирдлагын системд, мика холимогийг хөргөгч эсвэл халаагч шингэнийг дамжуулах хоолойд тусгаарлагч болгон ашигладаг. Энэ тусгаарлалтаар шингэний температурын зохицуулалт зөвхөн батерейны эсүүдэд төвлөрч, дулаан алдагдлыг багасгаж, дулааны удирдлагын системийн үр ашигийг нэмэгдүүлдэг. Мөн микагийн суурьтай битүүмжлэлүүдийг батерей холбогч ба терминалд ашиглаж, өндөр чийглэг эсвэл тоос шороо бүхий хатуу орчинд ч тогтвортой цахилгаан холболтыг хангадаг.
Мика материалын гүйцэтгэлийн давуу тал
Мика материал нь NEV батерейнд маш тохиромжтой олон давуу талтай. Нэгдүгээрт, өндөр температурт тэсвэрлэх чадвар нь онцлог. 200–300℃-т эвдрэх олон нийлэг материалын эсрэг, мика нь 800℃ хүртэл тасралтгүй температурт тэсвэрлэх ба богино хугацаанд 1000℃ эсвэл түүнээс дээш температурт ч тэсвэрлэх чадвартай. Энэ шинж чанар нь дулааны гинжин урвалын үед үүсэх өндөр дулааныг тэсвэрлэх, чухал үед материал ажиллахад шаардлагатай.
Хоёрдугаарт, мика нь дээд зэрэглэлийн цахилгаан тусгаарлалттай. Нягтралын эсэргүүцэл нь маш өндөр (ихэвчлэн 10¹⁴ Ω·см-ээс дээш), ингэснээр хүсээгүй цахилгаан урсгалыг үр дүнтэйгээр зогсоодог. Энэ өндөр тусгаарлалтын үзүүлэлт нь өргөн температур, чийгийн хүрээнд тогтвортой байж, өндөр чийглэгт үзүүлэх полимер материалуудын адил тусгаарлах чадвараа алдахгүй.
Бусад гол давуу тал нь химийн тогтвортой байдал. Мика нь ихэнх хүчил, шүлт, органик уусгагчид тэсвэртэй, эдгээр нь батерей системд байнга ашиглагддаг. Энэхүү эсэргүүцэл нь электролит шингэн болон бусад химийн бүрэлдэхүүнтэй харьцах үед зэврэлт, эвдрэлээс сэргийлж, батерейны хамгаалалт ба тусгаарлагч давхаргын урт хугацааны найдвартай байдлыг хангадаг.
Мика нь сайн механик бат бөх, уян хатан шинж чанартай. Бүтцийн бүтцээ алдалгүй нимгэн хуудас, хальс хэлбэрт боловсруулж, батерей багцын нарийн төвөгтэй хэлбэрт тааруулан ашиглаж болно. Энэ уян хатан байдал нь түүний байгалийн бат бөх чанартай нийлж, жолоодлого болон механик стрессийг тэсвэрлэх боломжийг олгодог.
Мөн мика хөнгөн бөгөөд олон металлын суурьтай дулаан тэсвэртэй материалтай харьцуулахад нягтрал нь бага. Энэ нь батерей багцын нийт жинг бууруулж, NEV-ийн эрчим хүчний үр ашиг, явалтын зайг сайжруулахад чухал үүрэгтэй.
Хөнгөн байдал ба дизайны уян хатан байдал
Автомашины салбарт, машины жинг бууруулах нь эрчим хүчний үр ашгийг сайжруулах, явалтын зайг нэмэгдүүлэхэд чухал. Мика материал энэ тал дээр давуу талтай. Микагийн хуудас, давхаргууд харьцангуй хөнгөн боловч механик бат бөх, дулааны гүйцэтгэл сайтай. Хөнгөн чанар нь NEV-д том батерей багцын нэмсэн жинг тэнцвэржүүлж, машины ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Мөн мика нь дизайны өндөр уян хатан байдалтай. Үүнийг нимгэн, уян хатан тууз болон хуудас хэлбэрт үйлдвэрлэж, батерей багцын муруй гадаргуу, нарийн төвөгтэй геометритэй хэсэгт ашиглах боломжтой. Энэ дасан зохицох чадвар нь батерей дизайнеруудын системийн зохион байгуулалт, гүйцэтгэлийг оновчтой болгож, үр дүнтэй дулааны удирдлага, цахилгаан тусгаарлалыг хангахад тусалдаг.
Зах зээлийн өсөлт ба ирээдүйн боломжууд
NEV батерейнд мика материалын дэлхийн зах зээл онцгой өсөлттэй байна. Засгийн газрын бодлого, байгаль орчны хамгааллын талаарх хэрэглэгчийн мэдлэг нэмэгдэж, NEV зах зээл тогтвортой тэлж буйтай холбогдуулан, мика зэрэг өндөр гүйцэтгэлтэй батерей материалд эрэлт нэмэгдэж байна.
Судалгааны байгууллагууд ирэх жилүүдэд NEV-д мика материалын зах зээлийн өсөлт өндөр байхыг урьдчилан таамаглаж байна. Илүү олон автомашины үйлдвэрлэгчид батерейны аюулгүй байдал, гүйцэтгэлд илүү ач холбогдол өгөх тул зах зээлийн үнэ шинэ дээд хэмжээнд хүрэх төлөвтэй. Технологи хөгжих, микагийн батерей систем дэх шинэ хэрэглээ, дэвшилтэт химийн найрлага, инновацийн батерей багц дизайнуудыг судлахад, NEV салбарт микагийн үүрэг улам чухал болох болно.
Дүгнэлт
Мика материал нь шинэ эрчим хүчний автомашины батерей салбарт зайлшгүй чухал байр суурь эзэлсэн. Дулааны гинжин урвалын хамгаалалт, тусгаарлалыг сайжруулах, хөнгөн байдал, дизайны уян хатан чанар зэрэг олон үйлдэлт шинж чанар нь NEV батерейны аюулгүй байдал, гүйцэтгэл, үр ашгийг хангахад зайлшгүй чухал болгодог. NEV салбар өсөж, шинэчлэгдсээр байхад мика нь ирээдүйд тээврийн хэрэгслийн эрчим хүчийг хангахад улам чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.