Quản lý nhiệt là một trong những thách thức kỹ thuật quan trọng nhất trong thiết kế pin xe điện hiện đại.

Khi các gói pin EV tiến về phía mật độ năng lượng cao hơn, sạc nhanh hơn, công suất cao hơn và kiến trúc nhỏ gọn hơn, kiểm soát nhiệt độ tế bào ngày càng trở nên khó khăn.Hệ thống làm mát chính nó chỉ là một phần của giải phápCác vật liệu được đặt giữa các tế bào, cấu trúc làm mát, vỏ gói và các thành phần khác quyết định mức độ hiệu quả của nhiệt có thể di chuyển hoặc có thể chặn nó.

Vì lý do này, quản lý nhiệt pin nên được xem như một sự kết hợp củalàm mát, chuyển nhiệt, cách nhiệt, niêm phong, phân tán nhiệt và sưởi ấm tích cựcthay vì là một công nghệ làm mát duy nhất.

Một hệ thống quản lý nhiệt pin được thiết kế tốt thường sử dụng một số công nghệ vật liệu, với mỗi vật liệu được lựa chọn theo vị trí và chức năng cụ thể của nó trong gói.

Pin lithium-ion nhạy cảm với nhiệt độ hoạt động. Hiệu suất pin, hành vi lão hóa, khả năng sạc và an toàn đều có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.

Nhiều chiến lược quản lý nhiệt pin EV nhằm mục đích giữ nhiệt độ tế bào trong một cửa sổ hoạt động được kiểm soát, thường khoảng15°40°C, tùy thuộc vào hóa học tế bào, điều kiện hoạt động và yêu cầu của OEM.an toàn và tuổi thọ.

Thách thức là một hệ thống làm mát chỉ có thể kiểm soát nhiệt độ hiệu quả khi nhiệt có thể đạt đến môi trường làm mát.

Một tấm lạnh chất lỏng, kênh chất làm mát hoặc luồng không khí thiết lập điều kiện ranh giới làm mát. Tuy nhiên, mọi giao diện giữa tế bào và hệ thống làm mát đều đưa ra kháng nhiệt.

Ví dụ:

Cell → TIM → Cold Plate → Chất làm mát

Nếu giao diện chứa khoảng trống không khí vi mô, nén không đủ hoặc độ dày đường liên kết quá mức,con đường nhiệt có thể trở thành một nút thắt ngay cả khi hệ thống làm mát có đủ công suất.

Đây là lý do tại sao việc lựa chọn vật liệu là một phần thiết yếu của thiết kế quản lý nhiệt pin.

Một gói pin hiện đại có một số vùng nhiệt và bảo vệ khác nhau.

Mỗi khu vực thực hiện một chức năng khác nhau và do đó đòi hỏi một chiến lược vật liệu khác nhau.

Cách tiếp cận dựa trên vùng này làm cho việc lựa chọn vật liệu dễ dàng hơn bởi vì kỹ sư có thể xác định trướcnhững gì mỗi giao diện cần phải hoàn thànhvà sau đó chọn lớp vật liệu thích hợp.

Giao diện tế bào-đĩa lạnh là một trong những con đường nhiệt quan trọng nhất trong pin EV làm mát bằng chất lỏng.

Mục tiêu rất đơn giản:

Giảm thiểu sức đề kháng nhiệt giữa tế bào tạo nhiệt và cấu trúc làm mát.

Không khí chỉ dẫn nhiệt khoảng0.026 W/m·K, vì vậy khoảng trống không khí không kiểm soát có thể làm tăng đáng kể sức đề kháng giao diện.

Vật liệu giao diện nhiệt lấp đầy những khoảng trống này và tạo ra một con đường nhiệt liên tục hơn.

Ba cách tiếp cận phổ biến nhất là:

• Các tấm đệm nhiệt

• Các chất lấp lỗ nhiệt được phân phối

• Các chất kết dính dẫn nhiệt

Các miếng đệm nhiệt là các tấm rắn phù hợp được đặt giữa thành phần pin và cấu trúc làm mát.

Chúng có sẵn trong các công thức silicone và không silicone và có thể được cắt thành các hình dạng tùy chỉnh.

Những lợi thế điển hình bao gồm:

• Không có quá trình khắc phục

• Dễ cài đặt

• Đồ học cắt chính xác

• Độ cách điện tốt trong các loại cách điện

• Khả năng tái chế trong nhiều ứng dụng

• Độ dày được kiểm soát

Các thông số lựa chọn quan trọng bao gồm:

• Khả năng dẫn nhiệt

• Kháng nhiệt

• Độ dày

• Độ cứng

• Hành vi nén

• Sức mạnh dielectric

• Bộ nén

• Nhiệt độ hoạt động

Giá trị dẫn nhiệt cao không đảm bảo hiệu suất ứng dụng tốt.

Ví dụ, một miếng đệm rất cứng có thể có độ dẫn xuất sắc nhưng đòi hỏi áp suất lắp ráp quá mức để đạt được tiếp xúc bề mặt gần gũi.Một vật liệu mềm hơn có thể cung cấp sự phù hợp tốt hơn ở áp suất thấp hơn.

Do đó, các kỹ sư nên đánh giáKháng nhiệt dưới áp suất lắp ráp thực tế và độ dày dây liên kết, thay vì chọn một vật liệu chỉ theo chỉ số W / m · K của nó.

Các chất lấp trống được phân phối đặc biệt hữu ích khi khoảng trống giao diện khác nhau trên toàn bộ bộ pin.

Không giống như một miếng đệm cắt trước, một chất lấp lỗ dựa trên chất lỏng hoặc gel có thể phù hợp với hình học thực tế của giao diện.

Điều này làm cho công nghệ hấp dẫn cho:

• Giao diện tế bào với tấm lạnh

• Kiến trúc Cell-to-Pack

• Các mô-đun pin diện tích lớn

• Các ngăn xếp dung nạp phức tạp

• Dòng sản xuất tự động

Các công thức một phần và hai phần có sẵn.

Các vật liệu một phần được thiết kế để kiểm soát làm cứng theo các điều kiện được chỉ định của nhà sản xuất, trong khi các hệ thống hai phần được trộn và làm cứng sau khi phân phối.

Những lợi thế chính bao gồm:

• Phù hợp bề mặt tuyệt vời

• Khả năng lấp đầy khoảng trống lớn

• Áp lực cơ khí thấp

• Khả năng tương thích phân phối tự động

• Giảm sự phụ thuộc vào hình học miếng đệm cắt trước

Các cân nhắc sản xuất chính là:

• Khối lượng phân phối

• Tỷ lệ trộn cho hệ thống hai phần

• Tuổi thọ của nồi

• Thời gian chữa bệnh

• Yêu cầu về thiết bị

• Kiểm soát đường trái phiếu

• Chiến lược sửa đổi

Đối với sản xuất pin khối lượng lớn, các yếu tố quy trình này có thể quan trọng như khả năng dẫn nhiệt.

Sự lựa chọn giữa một miếng đệm và một bộ lấp trống phân phối phụ thuộc chủ yếu vào hình học giao diện và quy trình sản xuất.

Cả hai công nghệ đều không tốt hơn.

Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vàophạm vi khoảng trống, ngăn xếp dung sai, yêu cầu nén, khối lượng sản xuất và mục tiêu nhiệt.

Một số giao diện pin đòi hỏi cả chuyển nhiệt và gắn cơ khí.

Các chất kết dính dẫn nhiệt có thể cung cấp một liên kết vĩnh viễn trong khi dẫn nhiệt ra khỏi thành phần.

Họ có thể được xem xét cho:

• Phụ kiện cố định

• Giao diện nhiệt cấu trúc

• Các ứng dụng liên quan đến thanh bus

• Ứng dụng phân tán nhiệt

• Các thành phần mà các thiết bị buộc cơ khí là không mong muốn

Các băng dẫn nhiệt có thể cung cấp một phương pháp lắp ráp đơn giản hơn cho các thành phần nhẹ hơn.

Tuy nhiên, chất kết dính và băng thường ít thuận tiện hơn so với miếng đệm nhiệt. do đó, chúng nên được chọn khi tính chất vĩnh viễn của khớp được chấp nhận.

Không phải tất cả các vấn đề nhiệt đều do chuyển nhiệt dọc kém.

Các tế bào prismatic lớn và các tập hợp tế bào pouch cũng có thể trải qua độ nghiêng nhiệt độ trên bề mặt của chúng.

Trong những tình huống này, các vật liệu phân tán nhiệt có thể phân phối nhiệt theo chiều ngang trước khi nó đạt đến giao diện làm mát chính.

Các vật liệu dựa trên graphite và graphene là ví dụ về các vật liệu nhiệt anisotrop có thể cung cấp độ dẫn nhiệt cao trong mặt phẳng.

Tùy thuộc vào kiến trúc vật liệu, các bộ phân tán nhiệt dựa trên graphite có thể đạt được các giá trị dẫn điện trong mặt phẳng rất cao, trong một số sản phẩm thương mại vượt quá1,000 W/m·K.

Các vật liệu này thường được sử dụng như là một phần của một đống nhiệt hơn là thay thế trực tiếp cho TIM chính.

Một cấu trúc đơn giản có thể là:

Cell → Máy phân tán nhiệt → TIM → Bàn lạnh

Máy phân tán nhiệt giúp giảm nồng độ nhiệt độ địa phương, trong khi TIM cung cấp tiếp xúc nhiệt với cấu trúc làm mát.

Vật liệu thay đổi pha (PCM) hấp thụ nhiệt trong khi trải qua quá trình chuyển đổi pha.

Điều này làm cho chúng hữu ích cho các ứng dụng nơi tải nhiệt có đỉnh ngắn hạn.

Ví dụ, pin có thể trải qua sự gia tăng tạm thời trong việc tạo ra nhiệt trong thời gian:

• Sạc nhanh

• Tốc độ gia tốc công suất cao

• Chế độ phanh tái tạo

• Thả điện cao

Một PCM có thể hấp thụ một phần nhiệt thoáng qua này và làm giảm tốc độ tăng nhiệt độ.

Tuy nhiên, PCM không nên được coi là thay thế cho hệ thống làm mát tích cực.

Vật liệu có công suất nhiệt tiềm ẩn hữu hạn. Một khi công suất thay đổi pha sẵn có đã cạn kiệt, PCM không còn có thể cung cấp hiệu ứng đệm tương tự.

Do đó, PCM hiệu quả nhất khi được tích hợp với một hệ thống từ chối nhiệt thích hợp.

Văn học đánh giá năm 2024 về quản lý nhiệt pin xe điện xác định các phương pháp tiếp cận dựa trên PCM là một trong những công nghệ quản lý nhiệt thụ động hoặc lai quan trọng.

Trong khi một số bộ phận của bộ pin cần chuyển nhiệt hiệu quả, các bộ phận khác cần làm điều ngược lại.

Giữa các tế bào, vật liệu có thể cần thiết để làm chậm sự lan truyền nhiệt và cung cấp cách điện.

Các công nghệ vật liệu phổ biến bao gồm:

Chăn dựa trên khí khí có thể cung cấp độ dẫn nhiệt rất thấp trong một cấu trúc mỏng.

Ưu điểm chính của chúng là hiệu quả cách nhiệt.

Tuy nhiên, bảo vệ cơ học có thể là cần thiết vì một số cấu trúc aerogel có thể nhạy cảm với nén, mài mòn và xử lý.

Xốp silicon cung cấp một sự kết hợp của:

• Bảo vệ nhiệt

• Chất đệm

• Khôi phục nén

• Chống môi trường

• Phân cách điện

• Các tùy chọn chống cháy

Ví dụ, gia đình Z-FOAM800 của ZIITEK bao gồm các loại có độ dẫn nhiệt khoảng0.06 W/m·K, UL 94 V-0 và khả năng nhiệt độ kéo dài đến khoảng 200 °C, tùy thuộc vào lớp cụ thể.

Mica và tấm gốm có thể cung cấp cách điện và bảo vệ nhiệt độ cao.

Chúng thường được xem xét cho các ứng dụng mà vật liệu phải chịu được phơi nhiễm nhiệt nghiêm trọng hoặc cung cấp một rào cản vật lý giữa các thành phần pin.

Vật liệu phù hợp phụ thuộc vào kiến trúc pin, kịch bản sự kiện nhiệt và các yêu cầu an toàn áp dụng.

Cách nhiệt một mình không thể ngăn chặn mọi sự kiện an toàn pin.

Một chiến lược giảm thiểu nhiệt thoát hoàn chỉnh có thể bao gồm:

• Điều khiển hệ thống quản lý pin

• Giám sát tế bào

• Bảo vệ nhiệt

• Các hàng rào chống cháy

• Các cấu trúc thông gió

• Thiết kế vỏ máy

• Hệ thống làm mát

• Vật liệu chống cháy

Tiêu chuẩn và phương pháp thử nghiệm như:UL 2596có thể được sử dụng để đánh giá hiệu suất nhiệt và cơ học của vật liệu vỏ pin trong điều kiện đại diện cho sự thoát nhiệt.

Điều quan trọng là kết quả thử nghiệm ở cấp độ vật liệu không nên được giải thích như là sự đảm bảo trực tiếp về an toàn pin ở cấp độ hệ thống.Thiết kế tế bào và cấu hình sử dụng cuối.

Quản lý nhiệt pin có liên quan chặt chẽ đến bảo vệ môi trường.

Khung pin phải bảo vệ các thành phần bên trong chống lại nước, bụi, độ ẩm, rung động và chu kỳ nhiệt độ.

Do đó, vật liệu niêm phong cần duy trì lực nén và niêm phong trong suốt thời gian sử dụng yêu cầu.

Các thông số kỹ thuật quan trọng bao gồm:

• Bộ nén

• Thấm nước

• Phạm vi nhiệt độ

• Khả năng chống cháy

• Tính chất kéo và rách

• Sức mạnh dielectric

• Chống môi trường

• Độ khoan dung cắt đứt

Đối với các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống cháy,UL 94 V-0UL mô tả các chỉ số UL 94 V là các phân loại khả năng cháy của vật liệu dựa trên các điều kiện thử nghiệm được xác định.

Các yêu cầu bảo vệ xâm nhập như:IP67 hoặc IP68cũng có thể áp dụng tùy thuộc vào bộ nhớ pin và thông số kỹ thuật của OEM.

Xốp silicon có thể kết hợp các chức năng niêm phong, đệm và cách nhiệt trong một vật liệu duy nhất.

Ví dụ, dòng Z-FOAM800 của ZIITEK bao gồm các loại được thiết kế để niêm phong thùng pin và bảo vệ nhiệt.UL 94 V-0 chống cháy và chống nhiệt độ rộng, với các giá trị chính xác tùy thuộc vào lớp.

Đối với các ứng dụng pin, các kỹ sư nên đánh giá thiết kế niêm phong hoàn chỉnh thay vì chọn vật liệu nắp dựa trên bộ nén một mình.

Vật liệu, hình học rãnh, tỷ lệ nén, dung sai và tiếp xúc với môi trường đều ảnh hưởng đến hiệu suất niêm phong lâu dài.

Quản lý nhiệt pin không chỉ là loại bỏ nhiệt.

Trong môi trường nhiệt độ thấp, pin cũng có thể cần phải được làm nóng trước hoặc trong khi sạc.

Nhiệt độ thấp có thể làm giảm năng lượng và hiệu suất sạc. Sạc pin lithium-ion ở nhiệt độ đủ thấp cũng có thể làm tăng nguy cơ sơn lithium,tùy thuộc vào hóa học tế bào và điều kiện sạc.

Do đó, các yếu tố sưởi ấm linh hoạt có thể được tích hợp vào bộ pin để nâng nhiệt độ tế bào lên một phạm vi hoạt động thích hợp.

Các công nghệ phổ biến bao gồm:

Máy sưởi polyamid cung cấp:

• Xây dựng mỏng

• Trọng lượng thấp

• Độ linh hoạt cao

• Mô hình sưởi ấm tùy chỉnh

• Chống nhiệt độ tốt

Máy sưởi cao su silicon cung cấp:

• Xây dựng linh hoạt

• Chống môi trường tốt

• Độ bền cơ khí

• Khu vực sưởi ấm tùy chỉnh

• Tương thích với cấu trúc pin

Các giải pháp sưởi ấm Kheat của ZIITEK bao gồm công nghệ sưởi ấm dựa trên polyimide và silicon, với các thiết kế tùy chỉnh có khả năngmật độ điện năng 1 ∆2 W/cm2, tùy thuộc vào thiết kế và ứng dụng.

Các hệ thống sưởi ấm nên được thiết kế cùng với các cảm biến nhiệt độ và các thuật toán điều khiển để tránh độ nghiêng nhiệt độ quá mức hoặc quá nóng.

Kiến trúc Cell-to-pack (CTP) làm giảm hoặc loại bỏ một số cấu trúc mô-đun truyền thống.

IDTechEx đã báo cáo rằng các thiết kế CTP có thể giảm đáng kể số lượng TIM được sử dụng vì kiến trúc loại bỏ một số giao diện liên quan đến các mô-đun thông thường.

Tuy nhiên, việc giảm số lớp TIM không loại bỏ nhu cầu thiết kế giao diện cẩn thận.

Trong một số thiết kế CTP, giao diện còn lại của tế bào với đĩa lạnh trở nên quan trọng hơn.

Các kỹ sư có thể cần phải quản lý:

• Khu vực giao diện lớn hơn

• Sự thay đổi kích thước lớn hơn

• Sự mở rộng tế bào

• Yêu cầu nén

• Sự ổn định cơ học lâu dài

• Kháng nhiệt

• Ứng dụng tự động

Kết quả là, xu hướng hướng đến ít vật liệu hơn thực sự có thể làm tăng các yêu cầu về hiệu suất đặt ra cho các vật liệu còn lại.

Việc lựa chọn vật liệu nên bắt đầu với kiến trúc nhiệt chứ không phải với danh mục sản phẩm.

Một quy trình lựa chọn thực tế bao gồm các bước sau.

Xác định mọi giao diện giữa pin tạo nhiệt và môi trường làm mát.

Ví dụ:

Cell → TIM → Cold Plate → Chất làm mát

Sau đó xác định các khu vực khác mà nhiệt phải bị chặn, lan truyền, niêm phong hoặc được tạo hoạt động.

Xác định:

• Nhiệt độ ô tối đa cho phép

• Sự khác biệt nhiệt độ tối đa giữa các tế bào

• Tỷ lệ sản xuất nhiệt

• Kháng nhiệt mục tiêu

• Khu vực giao diện

• Phạm vi nhiệt độ dự kiến

Không sử dụng tính dẫn nhiệt làm tiêu chí lựa chọn duy nhất.

Hành động:

• Khoảng cách tối thiểu

• Khoảng cách tối đa

• Phẳng

• Độ thô bề mặt

• Độ khoan dung của thành phần

• Phạm vi nén

Thông tin này xác định liệu một miếng đệm nhiệt, chất lấp lỗ, chất kết dính hoặc công nghệ giao diện khác có phù hợp hay không.

Hãy xem xét:

• Lực nén

• Bộ nén

• Sự mở rộng tế bào

• Vibration (sự rung động)

• Sốc

• Chuyển động cắt

• Thuyên giảm căng thẳng lâu dài

Một TIM phải duy trì chức năng trong suốt thời gian sử dụng cơ học của bộ pin.

Tùy thuộc vào vị trí của nó, vật liệu có thể cần:

• Phân cách điện

• Sức mạnh dielectric

• Khả năng chống cháy

• Khói thấp

• Khí thải thấp

• Tuân thủ RoHS

• Tuân thủ REACH

Các cấp độ vật liệu nên luôn được kiểm tra với các yêu cầu thực tế của OEM và hệ thống.

Một vật liệu kỹ thuật xuất sắc vẫn có thể không phù hợp nếu nó không thể được sản xuất hiệu quả.

Đánh giá:

• Khả năng cắt đứt

• Tốc độ phân phối

• Yêu cầu trộn

• Thời gian chữa bệnh

• Khả năng tương thích tự động hóa

• Sử dụng vật liệu

• Yêu cầu tái chế

• Thời gian sử dụng

Đối với sản xuất pin điện EV khối lượng lớn, tính tương thích của quy trình sản xuất có thể có tác động lớn đến tổng chi phí.

Cuối cùng, kiểm tra vật liệu trong bộ sạc thực tế.

Các đánh giá có thể bao gồm:

• Chu trình nhiệt

• Vibration (sự rung động)

• Trưởng lão bằng nén

• Độ ẩm lão hóa

• Kháng nhiệt

• Sự gắn kết

• Bộ nén

• Phân cách điện

• Kiểm tra liên quan đến cháy và lây lan

Đối với vật liệu giao diện nhiệt, ASTM D5470 là một phương pháp thường được sử dụng để đo tính chất truyền nhiệt của vật liệu cách điện dẫn nhiệt.

Các điều kiện thử nghiệm, bao gồm áp suất, độ dày và cấu hình thử nghiệm, luôn phải được báo cáo vì trở ngại nhiệt phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện giao diện thực tế.

Trước khi chọn vật liệu cho chương trình pin EV, bạn nên hỏi nhà cung cấp một số câu hỏi thực tế.

Đừng chỉ dựa vào giá trị W/m·K được quảng cáo.

Hỏi:

• Phương pháp thử nghiệm

• Áp lực

• Độ dày đường liên kết

• Nhiệt độ

• Cấu hình mẫu

Yêu cầu đường cong nén và hiệu suất trên phạm vi khoảng trống thực tế.

Đối với các chất lấp trống, hãy hỏi về:

• Thiết bị phân phối

• Tỷ lệ trộn

• Tuổi thọ của nồi

• Hồ sơ điều trị

• Độ chính xác phân phối

Yêu cầu dữ liệu cho:

• Chu trình nhiệt

• Lão hóa ở nhiệt độ cao

• Độ ẩm

• Bộ nén

• Bơm ra hoặc di cư

• Sự ổn định gắn kết

Thiết kế pin thường yêu cầu tùy chỉnh:

• Độ dày

• Địa hình học

• Độ cứng

• Khả năng dẫn nhiệt

• Sự gắn kết

• Khả năng chống cháy

• Phân cách điện

Một nhà cung cấp có khả năng xây dựng và chuyển đổi hỗ trợ có thể giảm thời gian phát triển.

Kiến trúc nhiệt của pin EV hiếm khi được giải quyết bằng một vật liệu.

Một gói điển hình có thể kết hợp:

Mái bọc nhiệt + Gel nhiệt + cách nhiệt + Rào cản cháy + bọt niêm phong + Máy phân tán nhiệt + Bộ phim sưởi ấm

Mỗi vật liệu có chức năng khác nhau.

Ví dụ, ZIITEK cung cấp vật liệu giao diện nhiệt, vật liệu niêm phong bọt silicone và các giải pháp sưởi ấm linh hoạt cho các ứng dụng điện và năng lượng mới.Danh mục EV hiện tại của nó bao gồm các gel nhiệt cho giao diện pin đến tấm lạnh, đệm nhiệt loạt TIF, bọt silicone Z-FOAM800 và các dung dịch sưởi ấm Kheat.

Giá trị của phương pháp tiếp cận vật liệu tích hợp không chỉ đơn giản là có nhiều sản phẩm hơn.Toàn bộ nhiệt, cơ khí, điện và môi trườngnhư một hệ thống.

Không có TIM phổ quát tốt nhất. Các miếng đệm nhiệt thường phù hợp với các khoảng trống được kiểm soát và lắp ráp đơn giản, trong khi các chất lấp khoảng trống nhiệt được phân phối có lợi cho các khoảng trống biến và hình học phức tạp.Sự lựa chọn chính xác phụ thuộc vào điện trở nhiệt, khoảng trống, nén, cách điện, quy trình sản xuất và các yêu cầu về độ tin cậy.

Không nhất thiết. Các gói pin làm mát bằng chất lỏng đòi hỏi một giao diện nhiệt được kiểm soát giữa các thành phần tạo nhiệt và cấu trúc làm mát, nhưng giao diện đó có thể là một tấm nhiệt,Gel nhiệt, chất lấp trống, chất kết dính hoặc công nghệ TIM khác.

Một miếng đệm nhiệt là một vật liệu giao diện rắn đã được xử lý trước, trong khi gel nhiệt hoặc chất lấp lỗ được phân phối dưới dạng lỏng hoặc gel và phù hợp với hình học giao diện thực tế.Pads thường dễ dàng hơn để xử lý, trong khi gel có thể cung cấp sự phù hợp tốt hơn cho các khoảng trống biến hoặc lớn hơn.

Các vật liệu cách nhiệt có thể làm giảm chuyển nhiệt bên cạnh và giúp làm chậm sự lan truyền nhiệt giữa các tế bào lân cận.mica và tấm gốm có thể được xem xét.

Nói chung, không. PCM có thể hấp thụ một lượng nhiệt hữu hạn trong quá trình chuyển đổi pha và do đó đệm các đỉnh nhiệt ngắn hạn.Nó không liên tục loại bỏ nhiệt và thường cần phải hoạt động với một cơ chế từ chối nhiệt thích hợp.

Các tấm sơn làm nóng cung cấp nhiệt được kiểm soát trong khi hoạt động ở nhiệt độ thấp. Chúng có thể giúp đưa tế bào đến nhiệt độ thích hợp trước hoặc trong khi sạc, đặc biệt là ở vùng khí hậu lạnh.

Không có mục tiêu phổ quát W / m · K. Hiệu suất nhiệt phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt, độ dày, kháng tiếp xúc, áp suất, hình học giao diện và tổng đường dẫn nhiệt.Kháng nhiệt trong điều kiện lắp ráp thực tế thường hữu ích hơn chỉ dẫn.

Các thông số quan trọng bao gồm bộ nén, phạm vi nhiệt độ, hấp thụ nước, khả năng chống cháy, tính chất điện môi trường, sức đề kháng môi trường và thiết kế nén khung thực tế.Các yêu cầu về IP nên được đánh giá ở cấp hệ thống.

Một số nhà cung cấp vật liệu cung cấp nhiều công nghệ khác nhau bao gồm miếng đệm nhiệt, gel nhiệt, bọt silicone,Máy phân tán nhiệt và phim sưởi ấm có thể đơn giản hóa trình độ vật liệu và tích hợp hệ thốngTuy nhiên, mỗi vật liệu vẫn cần được xác nhận đối với thiết kế pin cụ thể và các yêu cầu OEM.

Quản lý nhiệt pin EV ngày càng trở thành mộtthách thức kỹ thuật vật liệu nhiều như một thách thức hệ thống làm mát.

Kiến trúc làm mát xác định nơi nhiệt có thể đi. Vật liệu xác định nhiệt đạt đến đích đó hiệu quả như thế nào và nhiệt phải bị chặn, lan truyền, niêm phong hoặc tạo ra ở đâu.

Đối với bộ pin xe điện hiện đại, quản lý nhiệt hiệu quả có thể yêu cầu sự kết hợp phối hợp của:

Vật liệu giao diện nhiệt

• Vật liệu phân tán nhiệt

• Bảo vệ nhiệt

• Hạn chế cháy

• Vật liệu niêm phong

• Phim sưởi ấm

Do đó, chiến lược lựa chọn vật liệu đáng tin cậy nhất không phải là tìm kiếm một vật liệu nhiệt "tốt nhất".xác định các yêu cầu của mỗi khu vực, đánh giá hiệu suất nhiệt và cơ học trong điều kiện thực tế và xác nhận bộ sưu tập hoàn chỉnh trước khi sản xuất.

Khi kiến trúc pin phát triển hướng tới cell-to-pack, mật độ năng lượng cao hơn và sạc nhanh hơn, tầm quan trọng của cách tiếp cận vật liệu tích hợp này sẽ tiếp tục tăng lên.