Тепловий менеджмент акумуляторних батарей транспортних засобів нової енергії
Управління температурою акумулятора живлення є однією з ключових технологій у галузі літій-іонних акумуляторів. Це має на меті забезпечити безпеку температури батареї під час використання та заряджання, а також покращити щільність енергії та термін служби батареї. Матеріали для терморегулювання є необхідною технічною підтримкою для досягнення цієї мети. Нижче ми познайомимо вас із застосуванням та аналізом матеріалів для управління температурою акумулятора.
Теплопровідні матеріали
Теплопровідні матеріали відіграють важливу роль у управлінні температурою акумулятора. В даний час широко використовувані теплопровідні матеріали включають теплопровідну пасту і теплопровідні листи.
Теплопровідна паста широко використовується на поверхні контакту між батареями та радіаторами, і її теплопровідність зазвичай становить 1-8 Вт/мК. Будучи теплопровідним матеріалом, він може ефективно передавати тепло від зон з високою температурою до областей з низькою температурою. Спосіб приготування теплопровідної пасти включає використання теплопровідних частинок, таких як алмазні частинки та нітрид кремнію, як носіїв для заповнення невеликих щілин і тріщин. Ця перевага робить теплопровідну пасту широко використовуваною в терморегулюванні силових батарей.
Теплопровідні листи зазвичай виготовляються з міді або алюмінію і мають теплопровідність приблизно 200 Вт/мК. Цей лист може рівномірно передавати тепло від поверхні батареї до сусіднього радіатора, тим самим досягаючи рівномірного охолодження тепла на поверхні радіатора та батареї. У той же час плівка також може покращити адсорбційну здатність радіатора до батареї та запобігти падінню радіатора під час вібрації.
Теплозахисний матеріал
Теплозахисний матеріал – це матеріал, який сповільнює потік тепла, з теплопровідністю зазвичай у діапазоні 0.2-0,35 Вт/мК. Крім того, матеріал легко обробляти і формувати. Термічні бар’єрні матеріали часто використовуються всередині батарейних модулів і встановлюються між елементами батареї та радіаторами для зменшення градієнтів температури, тим самим знижуючи температуру поверхні батареї та забезпечуючи безпеку батареї.
Існує дві основні категорії теплоізоляційних матеріалів: ізоляційні матеріали та композитні ізоляційні матеріали. Ізоляційні матеріали в основному використовуються для зниження температури поверхні батареї і зазвичай встановлюються між елементами батареї та радіаторами. Його сировина в основному включає скловолокно та кераміку. Композитні ізоляційні матеріали поєднують різноманітні високоякісні матеріали, такі як нанокремнезем і полімери, щоб запобігти проведенню теплового потоку та струму. Крім того, композитні теплоізоляційні матеріали мають високу міцність і довговічність, тому широко використовуються.
Матеріали фазової зміни
Матеріали з фазовою зміною — це речовини, які можуть ефективно поглинати та виділяти велику кількість теплової енергії, і їх температури плавлення зазвичай дуже стабільні. Під час заряджання, коли матеріал зі зміною фази досягає певної температури, він може поглинати велику кількість тепла, тим самим знижуючи пікову температуру поверхні батареї під час заряджання та розряджання, підтримуючи стабільну температуру поверхні батареї та подовжуючи таким чином термін служби батареї. Таким чином, матеріали зі зміною фази широко використовуються в управлінні температурою батареї. Матеріали з фазовою зміною в основному поділяються на два типи: органічні матеріали з фазовою зміною та неорганічні матеріали з фазовою зміною. Органічні матеріали зі зміною фаз зазвичай використовуються в діапазоні низьких температур і мають високу чистоту, але вони поглинають і виділяють тепло відносно повільно. Неорганічні матеріали зі зміною фази поглинають і виділяють тепло швидше, але такі проблеми, як легке плавлення при високих температурах і токсичність, також обмежують сферу їх застосування.
Коротше кажучи, оптимізація теплового керування акумуляторами є ключем до підвищення їх безпеки, щільності енергії та терміну служби. Ефективним підходом є використання таких матеріалів, як теплопровідні матеріали, матеріали для теплового бар’єру та матеріали зі зміною фаз. Звичайно, під час вибору матеріалу також слід враховувати такі фактори, як вартість і довговічність, щоб досягти найкращого співвідношення ціни та якості. Застосування цих заходів дозволяє значно підвищити продуктивність живлення акумуляторів.
