بهبود ایمنی و عملکرد باتری در دستگاه ها و سیستم های الکترونیکی - نیلی ابزار

به گزارش نیلی ابزار، محققان دانشگاه پوردو، ماده پیشرفته با خواص حرارتی ویژه ساخته اند که بر پایه کامپوزیت های گرافنی است. این فوم زمانی که برای باتری استفاده می گردد می تواند هنگام سرد شدن هوا، گرما را در باتری نگه دارد و در صورت گرم شدن هوا، گرما را از باتری بیرون ببرد.

این ماده نانویی پتانسیل بهبود ایمنی و عملکرد باتری در دستگاه ها و سیستم های الکترونیکی را داشته و برای این کار مدیریت حرارتی را انجام می دهد. زیولین روان از محققان این پروژه می گوید: با قوی تر شدن باتری ها و دستگاه های الکترونیکی، مدیریت گرما به یک مسئله مهم تر تبدیل می گردد. همه ما می دانیم که انسان ها محدوده دمایی محدودی برای زندگی راحت دارند و به همین علت است که در تابستان برای خنک نگه داشتن بدن پیراهن و در زمستان برای گرم نگه ماندن کاپشن می پوشیم. به طور مشابه، باتری ها و دستگاه های الکترونیکی محدوده دمایی باریکی برای عملکرد مناسب دارند و حتی از انسان ها حساس تر هستند.

امی مارکونت گفت: باتری ها اگر خیلی داغ باشند ضعیف عمل می نمایند. با گرم شدن آنها، واکنش های شیمیایی رخ می دهد که باعث می گردد حتی سریع تر گرم شوند. این واکنش فرار حرارتی نامیده می گردد و حتی می تواند منجر به آتش سوزی و انفجار گردد. از طرف دیگر، اگر دما خیلی پایین باشد، باتری ها دچار آسیب داخلی می شوند. این شرایط منجر به عملکرد ضعیف مانند مسافت رانندگی کوتاه تر برای وسایل نقلیه الکتریکی و زمان استفاده کمتر از تلفن همراه می گردد.

کلیدهای حرارتی معمولی، مشابه کلیدهای الکتریکی که جریان را تعدیل می نمایند، مسیرهای اتلاف حرارت باتری را تنها با تغییر رسانایی بین حالت های روشن و خاموش تنظیم می نمایند. زیولین روان می گوید: این رگولاتورهای حرارتی اختراع شده با تغییر ضخامت مواد داخل رگولاتورها، این فناوری را بهبود می بخشند و به باتری ها یاری می نماید تا به طور مداوم با آب و هوا و فصول مختلف سازگار شوند.

مارکونه می گوید: بر خلاف افرادی که می توانند وقتی هوا سرد است کاپشن بپوشند یا وقتی هوا گرم است تی شرت بپوشند، باتری ها با فناوری مدیریت حرارتی معمولی همه جا لباس های یکسانی می پوشند. با استفاده از رگولاتور حرارتی برای تنظیم مسیر بین باتری و محیط، می توانیم باتری را در شرایط سرد عایق کنیم و دفع گرما را در شرایط گرم بسیار آسان کنیم.

فوم گرافنی که به وسیله زیولین روان و مارکونه پیشرفته، از ذرات نانوسکوپی کربن که در یک الگوی خاص با فضاهای خالی کوچکی از هوا در بین آن ها، ساخته شده است. اجزاء این فوم، هنگامی که فشرده نشده باشد، به عنوان یک عایق عمل می نماید و هوای گرما را در جای خود نگه می دارند. هنگامی که فشرده می گردد، هوا خارج می گردد و گرما به سراسر آن منتقل می گردد. بسته به مقدار فشرده شدن فوم، می توان مقدار انتقال حرارت را دقیقاً معین کرد.