Управление температурным режимом аккумуляторов транспортных средств на новой энергии
Управление температурным режимом силовых аккумуляторов является одной из ключевых технологий в области литий-ионных аккумуляторов. Его цель – обеспечить температурную безопасность аккумулятора во время использования и зарядки, а также повысить плотность энергии и срок службы аккумулятора. Материалы для терморегулирования являются необходимой технической поддержкой для достижения этой цели. Ниже мы познакомим вас с применением и анализом материалов для терморегулирования аккумуляторных батарей.
Теплопроводящие материалы
Теплопроводящие материалы играют жизненно важную роль в управлении температурой аккумуляторной батареи. В настоящее время широко используемые теплопроводящие материалы включают теплопроводную пасту и теплопроводящие листы.
Теплопроводящая паста широко используется на поверхности контакта между батареями и радиаторами, ее теплопроводность обычно составляет 1-8 Вт/мК. Будучи теплопроводным материалом, он может эффективно передавать тепло из областей с высокой температурой в области с низкой температурой. Способ приготовления теплопроводящей пасты включает использование теплопроводящих частиц, таких как частицы алмаза и нитрида кремния, в качестве носителей для заполнения небольших зазоров и трещин. Это преимущество делает теплопроводную пасту широко используемой для управления температурой аккумуляторов.
Теплопроводящие листы обычно изготавливаются из меди или алюминия и имеют теплопроводность около 200 Вт/мК. Этот лист может эффективно и равномерно передавать тепло от поверхности батареи к близлежащему радиатору, тем самым обеспечивая равномерное охлаждение тепла на радиаторе и поверхности батареи. В то же время пленка также может улучшить адсорбционную способность радиатора к батарее и предотвратить падение радиатора при вибрации.
Тепловой барьерный материал
Материал теплового барьера — это материал, замедляющий поток тепла, с теплопроводностью обычно в диапазоне 0.2-0.35 Вт/мК. Кроме того, материал легко поддается обработке и формованию. Материалы термобарьера часто используются внутри аккумуляторных модулей и устанавливаются между аккумуляторными элементами и радиаторами для уменьшения температурных градиентов, тем самым снижая температуру поверхности аккумулятора и обеспечивая безопасность аккумулятора.
Существует две основные категории теплоизоляционных материалов: изоляционные материалы и композитные изоляционные материалы. Изоляционные материалы в основном используются для снижения температуры поверхности батареи и обычно устанавливаются между элементами батареи и радиаторами. Его сырье в основном включает стекловолокно и керамику. Композитные изоляционные материалы сочетают в себе различные материалы, такие как нанокремнезем и полимеры, для предотвращения проведения теплового потока и тока. Кроме того, композитные изоляционные материалы обладают высокой прочностью и долговечностью, поэтому широко используются.
Материалы с фазовым переходом
Материалы с фазовым переходом — это вещества, которые могут эффективно поглощать и выделять большое количество тепловой энергии, а их точки плавления обычно очень стабильны. Во время зарядки, когда материал с фазовым переходом достигает определенной температуры, он может поглощать большое количество тепла, тем самым снижая пиковую температуру поверхности батареи во время зарядки и разрядки, поддерживая стабильную температуру поверхности батареи и тем самым продлевая срок ее службы. Поэтому материалы с фазовым переходом широко используются в терморегулировании силовых батарей. Материалы с фазовым переходом в основном делятся на два типа: органические материалы с фазовым переходом и неорганические материалы с фазовым переходом. Органические материалы с фазовым переходом обычно используются в низкотемпературном диапазоне и имеют высокую чистоту, но они относительно медленно поглощают и выделяют тепло. Неорганические материалы с фазовым переходом быстрее поглощают и выделяют тепло, но такие проблемы, как легкое плавление при высоких температурах и токсичность, также ограничивают область их применения.
Короче говоря, оптимизация терморегулирования силовых батарей является ключом к повышению их безопасности, плотности энергии и срока службы. Использование таких материалов, как теплопроводящие материалы, термобарьерные материалы и материалы с фазовым переходом, является эффективным подходом. Конечно, при выборе материала следует также учитывать такие факторы, как стоимость и экологичность, чтобы добиться наилучшего соотношения цены и качества. Применение этих мер позволяет существенно повысить производительность силовых аккумуляторов.
