电池达到极限时可能会过热。电动汽车中空间的缺乏和足够的通风区域正将热管理的设计引向新的解决方案，以使电池不会过热，不会对整个系统造成极大的损害。集团正在开发，制造和许可用于电池和其他用于空间的电子设备的碳纤维热技术，以保持其凉爽。其在火星飞行任务中使用的热管理解决方案将使下一代电动豪华跑车成为可能。

对于电子产品和电池制造商而言，涉及气垫板，智能手机和电动汽车的锂电池起火事件是严重的公共安全问题，对改进电池安全技术和热管理解决方案的需求激增（图1）。在EE Times的一次采访中，Kulr Technology Group首席执行官Michael Mo强调了Drako Motors将如何利用NASA设计的公司碳纤维技术来调节恒久飞行任务中太空中敏感组件的极端温度。一辆新的电动超级跑车。Drako GTE采用1200马力的架构设计，是一个EV平台，着重强调了热管理的困难，因此着重指出了可以提高性能的新解决方案的重要性。

热管理
随着汽车行业向汽车电气化发展以及5G通信技术的出现，我们将看到电力电子领域的变化，这将加速云计算的增长。这些应用需要更多的功率，还需要用于电池和其他动力总成系统的热管理解决方案或冷却技术。

电子在通过导体和半导体时会产生大量热量，并对电路的最终性能产生负面影响。在最近的几十年中，电子设备中的功率密度已大大提高。减小装置尺寸的趋势已经增加了电子电路内的热问题。因此，功率器件中的温度管理仍然是极其关键的因素。

大功率组件之间的多个接口会产生热量，并且散热器本身也会散热。由于微米级表面粗糙度，两个表面（界面）之间形成的最小接触面积可能引起热管理问题。由于空隙具有低热导率，因此这减少了跨界面的热传导。表面不规则是热接触电阻的主要原因。Mo表示：“ Kulr解决方案的目标是增加两个表面之间的接触，从而降低界面的热阻。”

温度改变了电气和电子组件的可靠性和耐用性。设备故障几乎总是由热问题引起的。高温不仅会使系统工作不稳定，还会缩短组件的平均寿命，从而导致其性能下降。

首先要采取的预防措施是采用并实施散发电路和电子电路热量的策略。散热器的传热效率与散热器和周围空间之间的热阻相关。它测量材料的散热能力。理想的散热器材料必须具有高导热率，低热膨胀系数，低密度和低成本。

热量取决于功率和电路设计。考虑到电路规格，电子元件在电路上的最佳布置应提供出色的空气流通和零件的智能放置。

热界面材料
Kulr正在使用具有垂直排列的碳纤维（碳纤维热界面或FTI）的相变材料制造电子产品和锂离子电池，以服务于电力运输，储能，电池安全，5G基础设施，云计算，以及航空航天和国防应用（图2）。

碳纤维可以散发热量，同时减小尺寸，重量和制造复杂性。库尔开发了一项专有的制造技术，该技术将5到10微米的碳纤维束以看起来和感觉像黑色天鹅绒的方式组织到基础材料上。

Drako GTE的电池能够产生1,800连续安培和2,200峰值安培，其电池可提供兆瓦级的功率输出和冷却能力，以承受各种世界赛道上的赛道运动表现。

莫指出，生产电动超级跑车需要消耗极高的功率，并且通过保持有限的散热空间，热界面非常重要。带来了高温空间环境中使用的技术，电力运输可以支持更多的电力，从而确保适当的耗散并避免过热。莫说：“但是我们要解决一些挑战：消费者世界正在寻找的最大东西是价格非常划算，并且具有高导热性能。”

Mo解释了FTI解决方案系列如何特别包含Alcor和Mizar FTI材料。“ ALCOR的密度小于0.7 g / cm ^ 3，并且接触压力非常低，可实现低热阻。MIZAR FTI增加了电路板布局的功率密度并减轻了机械应力，从而导致整体上提高了热稳定性和可靠性。

ARA是Kulr的另一种解决方案，旨在解决航空航天和国防工业中的热管理问题，因为它具有的热性能已在实验上证明在较小的温度范围内有效。它可以在较短的时间间隔内用于具有大量计算能力的系统中。迈克尔·莫（Michael Mo）说，他们开发了专有的高导热纤维芯材料，以提供太空所需的良好性能。

HYDRA是另一种解决方案，可充当锂离子电池的散热器并防止热失控传播（TRP）：电动车辆中的重要参数（图3）。电池组中的短路会导致热失控，并因此引起着火和材料燃烧，从而升高相邻电池的温度。温度升高会增加相邻电池短路的可能性。Mo表示：“ Hydra旨在防止相邻电池的温度升高到100°C以上，从而防止热失控。”

通常，热失控是由过大的电流或较高的环境温度引起的，并经历了多个阶段：从大约90-100°C的温度开始，产生的热量导致有机溶剂破裂，导致气体释放，并逐渐增加。细胞内部的压力。尽管如此，由于缺少氧气，气体不会点燃。但是，如果温度继续升高，超过135°C，则隔膜会熔化并引起阳极和阴极之间的短路，从而导致200°C的金属氧化物阴极破裂并释放出氧气。这使电解质和氢气燃烧。

作为电池测试的一部分，库尔开发了LYRA内部短路（ISC）触发电池，以识别电池的故障条件，以研究电池组中可能出现的故障模式和安全问题。

对电池电动汽车的兴趣正在稳步增长。真正的挑战是快速充电站的可用性，从而减少电池充电时间。这将导致动力总成系统中的热量显着增加，从而导致可控的热量管理以优化热量流。