Застосування матеріалів терморегулювання для силових акумуляторів у автомобілях з новою енергією
Керування температурою акумуляторів є ключовою технологією в галузі літій-іонних акумуляторів. Його основна мета полягає в тому, щоб під час використання та заряджання температура батареї знаходилась у безпечному діапазоні, одночасно покращуючи щільність енергії та термін служби батареї. Матеріали для терморегулювання є незамінною технічною підтримкою для досягнення цієї мети. Далі я познайомлю вас із застосуванням та аналізом матеріалів для управління температурою для акумуляторних батарей.
1. Теплопровідні матеріали
Теплопровідність є найосновнішою проблемою в терморегулюванні акумуляторів, і теплопровідні матеріали відіграють ключову роль у цьому процесі. В даний час існує два основних типи теплопровідних матеріалів, які використовуються в акумуляторах: теплопровідна паста і теплопровідний лист.
Термопровідна паста - це теплопровідний матеріал, який передає тепло від високої температури до низької температури, і часто використовується на поверхні контакту між батареєю та радіатором. Теплопровідність теплопровідної пасти зазвичай становить 1-8 Вт/мК. Теплопровідну пасту можна приготувати з використанням алмазних частинок, нітриду кремнію та інших теплопровідних частинок як носіїв. Оскільки теплопровідна паста може заповнювати крихітні щілини та тріщини, вона широко використовується для керування температурою акумуляторів.
Теплопровідний лист - це матеріал, який рівномірно передає тепло від поверхні батареї до розташованого поруч радіатора. Теплопровідні листи зазвичай виготовляються з міді або алюмінію, і їх теплопровідність становить близько 200 Вт/мК. Використання теплопровідних листів може забезпечити більш рівномірне охолодження поверхні радіатора та батареї та покращити адсорбцію радіатора на батарею, щоб запобігти її падінню під час вібрації.
2. Теплозахисний матеріал
Теплозахисний матеріал - це матеріал, який може уповільнювати потік тепла. Він часто використовується всередині батарейних модулів і встановлюється між елементами батареї та радіаторами для зменшення градієнтів температури, зниження температури поверхні батареї та підвищення безпеки батареї. Коефіцієнт теплопровідності теплоізоляційних матеріалів зазвичай становить 0.2-0.35 Вт/мК, їх легко обробляти та формувати.
Існує два основних типи теплоізоляційних матеріалів: ізоляційні теплоізоляційні матеріали та композитні теплоізоляційні матеріали. Ізоляційні теплоізоляційні матеріали в основному використовуються для зниження температури поверхні батарей і встановлюються між елементами батареї і радіаторами. Основною сировиною для них є скловолокно, кераміка тощо. Композитні теплоізоляційні матеріали є комбінацією різноманітних матеріалів, таких як нанодіоксид кремнію та полімери. Вони перешкоджають проведенню тепла і струму, мають високу міцність і довговічність, тому широко застосовуються.
3. Фазовий матеріал
Матеріал із зміною фази – це речовина, яка може поглинати та виділяти велику кількість тепла, що робить його широко використовуваним для управління температурою акумулятора. Використання матеріалу зі зміною фази може зменшити пікову температуру поверхні батареї під час заряджання та розряджання, тим самим покращуючи термін служби батареї. Це пояснюється тим, що температура плавлення матеріалу зі зміною фази зазвичай дуже стабільна, тому, коли зарядка або розрядка досягає певної температури, матеріал зі зміною фази поглинає велику кількість теплової енергії, таким чином зберігаючи стабільний стан температури поверхні акумулятора.
В даний час матеріали з фазовою зміною в основному поділяються на два типи: органічні матеріали з фазовою зміною та неорганічні матеріали з фазовою зміною. Органічний матеріал зі зміною фази в основному використовується в діапазоні низьких температур і має високий ступінь чистоти, але поглинання та виділення тепла відбувається відносно повільно. Неорганічний матеріал зі зміною фази поглинає та віддає тепло швидше, але проблеми легкого плавлення при високій температурі та токсичність також обмежують діапазон його застосування.
