การจัดการความร้อนเป็นหนึ่งในโจทย์วิศวกรรมที่สําคัญที่สุดในการออกแบบแบตเตอรี่รถไฟฟ้าที่ทันสมัย

ในขณะที่แบตเตอรี่ EV กําลังเคลื่อนย้ายไปสู่ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น การชาร์จเร็วขึ้น การผลิตพลังงานที่สูงขึ้น และสถาปัตยกรรมที่คอมแพคต์มากขึ้น การควบคุมอุณหภูมิเซลล์จะยากขึ้นเรื่อยๆระบบเย็นเองเป็นเพียงส่วนหนึ่งของคําตอบวัสดุที่วางอยู่ระหว่างเซลล์ โครงสร้างเย็น กล่องบรรจุและส่วนประกอบอื่น ๆ กําหนดว่าความร้อนสามารถเคลื่อนไหวได้หรือสามารถปิดมันได้อย่างไร

เหตุผลนี้ การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ควรถูกมองว่าเป็นการรวมกันของการปรับปรุงความเย็น, การถ่ายทอดความร้อน, การกันความร้อน, การปิด, การกระจายความร้อน และการทําความร้อนแทนที่จะเป็นเทคโนโลยีเย็นเดียว

ระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ที่ออกแบบได้ดีโดยทั่วไปใช้เทคโนโลยีวัสดุหลายอย่าง โดยวัสดุแต่ละชนิดถูกเลือกขึ้นอยู่กับตําแหน่งและหน้าที่เฉพาะเจาะจงของมันภายในแพ็ค

แบตเตอรี่ลิทธิียมไอออนมีความรู้สึกต่ออุณหภูมิการทํางาน ผลงานของแบตเตอรี่, พฤติกรรมการแก่ตัว, ความสามารถในการชาร์จและความปลอดภัยทั้งหมดสามารถได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ

กลยุทธ์การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ EV มากมายมีเป้าหมายที่จะรักษาอุณหภูมิเซลล์ภายในหน้าต่างการทํางานที่ควบคุมได้ โดยทั่วไป15°40°Cการตรวจสอบการวิจัยยังเน้นความสําคัญของการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยําสําหรับผลงานของแบตเตอรี่ความปลอดภัยและอายุการใช้งาน.

ความท้าทายคือ ระบบเย็นสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อความร้อนสามารถเข้าถึงสื่อเย็นได้

แผ่นเย็นของเหลว, ช่องของเหลวเย็นหรือกระแสอากาศ กําหนดสภาพขอบเขตเย็น. อย่างไรก็ตาม, ระหว่างส่วนใด ๆ ระหว่างเซลล์และระบบเย็นนําการต่อต้านความร้อน.

ตัวอย่างเช่น

เซลล์ → TIM → แผ่นเย็น → น้ํายาเย็น

หากอินเตอร์เฟียสมีช่องว่างอากาศขนาดจุลินทรีย์, การดันไม่เพียงพอ หรือความหนาของเส้นผูกพันที่เกินเส้นทางความร้อนอาจกลายเป็นอุปสรรคแม้แต่เมื่อระบบทําความเย็นเองมีกําลังเพียงพอ.

เหตุผลนี้ทําให้การเลือกวัสดุเป็นส่วนสําคัญของการออกแบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่สมัยใหม่มีหลายโซนความร้อนและการป้องกัน

โซนแต่ละโซนมีหน้าที่ที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงต้องมีกลยุทธ์ของวัตถุที่แตกต่างกัน

แนวทางพื้นที่นี้ทําให้การเลือกวัสดุง่ายขึ้น เพราะช่างสามารถกําหนดสิ่งที่แต่ละอินเตอร์เฟซต้องทําแล้วเลือกชั้นวัสดุที่เหมาะสม

อินเตอร์เฟซเซลล์กับแผ่นเย็น เป็นหนึ่งในเส้นทางความร้อนที่สําคัญที่สุดในแบตเตอรี่ EV ที่เย็นด้วยเหลว

เป้าหมายง่ายๆ

ลดความต้านทานทางความร้อนให้น้อยที่สุดระหว่างเซลล์ผลิตความร้อนและโครงสร้างเย็น

อากาศมีประสิทธิภาพในการนําความร้อน0.026 W/m·Kดังนั้นช่องว่างอากาศที่ควบคุมไม่ได้ สามารถเพิ่มความต้านทานของอินเตอร์เฟสได้อย่างมาก

วัสดุส่วนผูกส่วนความร้อน เติมช่องว่างเหล่านี้และสร้างเส้นทางความร้อนที่ต่อเนื่องมากขึ้น

วิธีการสามประการที่ทั่วไปที่สุดคือ

• แพดความร้อน

• เครื่องเติมช่องว่างทางอุณหภูมิ

• สารสอดที่นําไฟฟ้า

แพดความร้อนคือแผ่นแข็งที่ตรงกับที่วางระหว่างส่วนประกอบของแบตเตอรี่และโครงสร้างการเย็น

พวกมันมีในรูปแบบซิลิโคนและไม่ซิลิโคน และสามารถตัดเป็นรูปร่างตามต้องการ

ข้อดีทั่วไปประกอบด้วย:

• ไม่มีกระบวนการรักษา

• การติดตั้งง่าย

• กณิตศาสตร์การตัดแบบแม่นยํา

• การกันไฟฟ้าที่ดีในเกรดการกันไฟ

• ความสามารถในการทํางานใหม่ในหลาย ๆ การใช้งาน

• ความหนาที่ควบคุมได้

ปริมาตรการคัดเลือกที่สําคัญ ได้แก่

• ความสามารถในการนําความร้อน

• อุปทานความร้อน

• ความหนา

• ความแข็ง

• พฤติกรรมการบด

• ความแข็งแรงแบบดียิเลคทริก

• ชุดการบด

• อุณหภูมิการทํางาน

ค่าการนําความร้อนที่สูงเพียงอย่างเดียวไม่รับประกันผลการใช้งานที่ดี

ตัวอย่างเช่น พัดที่แข็งแรงมาก อาจมีความสามารถในการนําไฟได้ดีเยี่ยม แต่ต้องใช้แรงกดมัดในการประกอบมากเกินไปเพื่อบรรลุการสัมผัสพื้นผิวที่ใกล้ชิดวัสดุที่อ่อนแอกว่าอาจทําให้มีความสอดคล้องได้ดีขึ้นในความดันต่ํากว่า.

ดังนั้นนักวิศวกรควรประเมินอุปทานความร้อนภายใต้ความดันการประกอบจริงและความหนาของสายผูก, แทนที่จะเลือกวัสดุโดยเฉพาะระดับ W/m·K ของมัน

เครื่องเติมช่องว่างที่กระจายเป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อช่องว่างของอินเตอร์เฟซแตกต่างกันในชุดแบตเตอรี่

ไม่เหมือนกับพัดที่ตัดล่วงหน้า เครื่องเติมช่องว่างแบบเหลวหรือเจล สามารถสอดคล้องกับกณิตศาสตร์จริงของอินเตอร์เฟสได้

ทําให้เทคโนโลยีนี้น่าสนใจสําหรับ:

• อินเตอร์เฟซเซลล์กับแผ่นเย็น

• สถาปัตยกรรม Cell-to-Pack

• โมดูลแบตเตอรี่พื้นที่ใหญ่

• สับสนต่อความละเอียด

• สายการผลิตอัตโนมัติ

มีรูปแบบหนึ่งส่วนและสองส่วน

วัสดุที่มีส่วนหนึ่งถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมการแข็งแรงตามเงื่อนไขที่กําหนดโดยผู้ผลิต ส่วนระบบที่มีสองส่วนถูกผสมผสานและแข็งแรงหลังจากการจัดส่ง

ข้อดีหลัก ๆ ได้แก่

• ความสอดคล้องด้านบนที่ดี

• ความสามารถในการบรรจุช่องว่างที่ใหญ่

• ความเครียดทางกลต่ํา

• ความเหมาะสมของเครื่องฉีดอัตโนมัติ

• การพึ่งพาที่ลดลงจากเจอเมตรีของพัดลดล่วงหน้า

ความคิดหลักในการผลิตคือ:

• ปริมาณการจ่าย

• อัตราการผสมสําหรับระบบสองส่วน

• อายุการใช้งาน

• เวลารักษา

• ความต้องการของอุปกรณ์

• การควบคุมสายพันธุ์

• กลยุทธ์การปรับปรุง

สําหรับการผลิตแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ปัจจัยกระบวนการเหล่านี้สามารถมีความสําคัญเท่ากันกับการนําความร้อน

การเลือกระหว่างพัดและเครื่องเติมช่องว่างที่ระบายขึ้นโดยหลัก ๆ ขึ้นอยู่กับกณิตศาสตร์อินเตอร์เฟสและกระบวนการผลิต

ไม่มีเทคโนโลยีใดที่ดีกว่าทั่วไป

การเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับระยะช่องว่าง, ค้อนความอดทน, ความต้องการการบด, ปริมาณการผลิตและเป้าหมายความร้อน.

อินเตอร์เฟซของแบตเตอรี่บางส่วนต้องการทั้งการถ่ายทอดความร้อนและการติดตั้งทางกล

สารสอดที่นําความร้อนสามารถให้ความผูกพันอย่างถาวร ในขณะที่นําความร้อนออกไปจากส่วนประกอบ

พวกเขาอาจถูกพิจารณาสําหรับ:

• การติดตั้งส่วนประกอบแบบถาวร

• อินเตอร์เฟซความร้อนโครงสร้าง

• การใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ Busbar

• การติดตั้งเครื่องกระจายความร้อน

• องค์ประกอบที่ใช้เครื่องแนบกลไม่ต้องการ

เทปที่นําไฟได้ด้วยความร้อนสามารถให้วิธีการประกอบที่ง่ายดายสําหรับส่วนประกอบที่เบาลง

อย่างไรก็ตาม ผสมผสมและเทปมักจะไม่สะดวกต่อการทํางานมากกว่าแผ่นความร้อน ดังนั้น ควรเลือกเมื่อลักษณะของผสมผสมเป็นถาวรที่ยอมรับได้

ไม่ใช่ปัญหาความร้อนทั้งหมดที่เกิดจากการถ่ายทอดความร้อนทางด้านล่างที่ไม่ดี

เซลล์พริสมาติกขนาดใหญ่และเซลล์กระเป๋ายังสามารถมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันได้ทั่วพื้นผิวของพวกเขา

ในสถานการณ์เหล่านี้ วัสดุที่กระจายความร้อนสามารถกระจายความร้อนทางด้านหน้า ก่อนที่มันจะถึงอินเตอร์เฟซการเย็นหลัก

วัสดุที่มีพื้นฐานแกรฟิตและแกรเฟนเป็นตัวอย่างของวัสดุความร้อนแบบ anisotropic ที่สามารถให้ความสามารถในการนําความร้อนในระนาบสูง

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวัสดุ เครื่องกระจายความร้อนบนพื้นฐานของกราฟิตสามารถบรรลุค่าการนําความร้อนในระนาบที่สูงมากในบางผลิตภัณฑ์ทางการค้าที่เกิน1,000 W/m·K.

วัสดุเหล่านี้มักจะใช้เป็นส่วนหนึ่งของสตั๊กความร้อน แทนที่จะเป็นตัวแทนโดยตรงของ TIM หลัก

โครงสร้างที่เรียบง่ายสามารถเป็น:

เซลล์ → เครื่องกระจายความร้อน → TIM → แผ่นเย็น

เครื่องกระจายความร้อนช่วยลดปริมาณอุณหภูมิในท้องถิ่น ขณะที่ TIM ให้ความสัมพันธ์ทางความร้อนกับโครงสร้างเย็น

วัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ละเอียดความร้อนระหว่างการเปลี่ยนเฟส

ทําให้มันมีประโยชน์สําหรับการใช้งานที่ภาระความร้อนมีจุดสูงระยะสั้น

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่อาจมีการเพิ่มระยะเวลาในการผลิตความร้อนระหว่าง:

• การชาร์จเร็ว

• การเร่งแรงสูง

• เครื่องยืดยืด

• การปล่อยกระแสไฟฟ้าสูง

PCM สามารถดูดซึมส่วนหนึ่งของความร้อนที่ผ่านมานี้และลดอัตราการเพิ่มอุณหภูมิ

อย่างไรก็ตาม PCM ไม่ควรพิจารณาว่าเป็นตัวแทนของระบบทําความเย็นแบบมีอัตราการทํางาน

วัสดุมีความสามารถความร้อนลึกลับที่จํากัด เมื่อความสามารถในการเปลี่ยนเฟสที่มีอยู่หมดแล้ว PCM จะไม่สามารถให้ผลการระงับที่เหมือนกันอีกต่อไป

ดังนั้น PCM จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อรวมกับระบบการปฏิเสธความร้อนที่เหมาะสม

การตรวจสอบวรรณคดีปี 2024 เรื่อง การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ EV ระบุวิธีการที่ใช้ PCM เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการจัดการความร้อนแบบเปียกหรือไฮบริดที่สําคัญ

ขณะที่ส่วนบางส่วนของแบตเตอรี่ต้องถ่ายทอดความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนส่วนอื่นๆ ต้องทําตรงข้าม

ระหว่างเซลล์ อาจต้องใช้วัสดุเพื่อชะลอการแพร่กระจายความร้อน และให้ความคุ้มกันไฟฟ้า

เทคโนโลยีวัสดุทั่วไปประกอบด้วย:

ผ้าห่มที่ใช้แอโรเจลสามารถให้ความสามารถในการนําความร้อนที่ต่ํามากในโครงสร้างบาง

ข้อดีหลักของพวกเขาคือประสิทธิภาพการกันความร้อน

อย่างไรก็ตาม การป้องกันทางกลอาจจําเป็น เนื่องจากบางโครงสร้างเอโรเจลอาจมีความรู้สึกต่อการบด, การบดและการจัดการ

สีฟองซิลิโคนให้บริการผสมของ:

• การกันความร้อน

• หมอน

• การฟื้นฟูการบด

• ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม

• การกันไฟฟ้า

• ตัวเลือกการป้องกันไฟ

ตัวอย่างเช่น ครอบครัว Z-FOAM800 ของ ZIITEK ประกอบด้วยเกรดที่มีความสามารถในการนําความร้อน0.06 W/m·K, UL 94 V-0 และความสามารถในอุณหภูมิที่ยาวถึงประมาณ 200 °C ขึ้นอยู่กับเกรดเฉพาะ

ผนังไมค้าและเซรามิก สามารถป้องกันไฟฟ้าและป้องกันอุณหภูมิสูงได้

พวกมันมักถูกพิจารณาสําหรับการใช้งานที่วัสดุต้องทนต่อการเผชิญหน้ากับความร้อนที่รุนแรงหรือให้อุปสรรคทางกายภาพระหว่างองค์ประกอบของแบตเตอรี่

วัสดุที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมแบตเตอรี่, สถานการณ์เหตุการณ์ความร้อนและความต้องการความปลอดภัยที่ใช้

การกันความร้อนเพียงอย่างเดียว ไม่ได้ป้องกันเหตุการณ์ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ทุกครั้ง

กลยุทธ์การลดความร้อนแบบครบถ้วนสามารถรวมถึง:

• เครื่องควบคุมระบบจัดการแบตเตอรี่

• การติดตามเซลล์

• การกันความร้อน

• ป้องกันไฟ

• โครงสร้างอากาศ

• การออกแบบห่อกลไก

• ระบบเย็น

• วัสดุกันไฟ

มาตรฐานและวิธีการทดสอบ เช่นUL 2596สามารถใช้ในการประเมินผลการทํางานทางความร้อนและทางกลของวัสดุกล่องแบตเตอรี่ ภายใต้สภาพที่เป็นตัวแทนของความร้อน

สําคัญคือผลการทดสอบระดับวัสดุไม่ควรตีความว่าเป็นการรับประกันโดยตรงของความปลอดภัยของแบตเตอรี่ระดับระบบการออกแบบเซลล์และการตั้งค่าสําหรับการใช้ปลาย.

การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ ติดต่อกันอย่างใกล้ชิดกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

กล่องแบตเตอรี่ต้องป้องกันส่วนประกอบภายในจากน้ํา ฝุ่น ความชื้น ความสั่นสะเทือน และการหมุนเวียนอุณหภูมิ

ฉะนั้นวัสดุประปาต้องรักษาแรงกดและแรงประปา ตลอดอายุการใช้งานที่ต้องการ

รายละเอียดสําคัญประกอบด้วย:

• ชุดการบด

• การดูดซึมน้ํา

• ระยะอุณหภูมิ

• ความยืดหยุ่นไฟ

• คุณสมบัติการยืดและการฉีก

• ความแข็งแรงแบบดียิเลคทริก

• ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม

• ความอดทนในการตัด

สําหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นไฟUL 94 V-0สามารถกําหนดขึ้นอยู่กับความต้องการของ OEM และระบบ UL อธิบาย UL 94 V ระดับการจัดหมวดหมู่ความสามารถเผาไหม้ของวัสดุบนพื้นฐานของเงื่อนไขการทดสอบที่กําหนด

ความต้องการป้องกันการเข้า เช่นIP67 หรือ IP68อาจใช้ได้ด้วย ขึ้นอยู่กับห้องแบตเตอรี่และรายละเอียดของ OEM

ฟองซิลิโคนสามารถรวมฟังก์ชันประปา, ปรับความหนาแน่นและความหนาแน่นในวัสดุเดียว

ตัวอย่างเช่น ซีรี่ย์ Z-FOAM800 ของ ZIITEK ประกอบด้วยเกรดที่ออกแบบมาเพื่อปิดห้องแบตเตอรี่และป้องกันความร้อนUL 94 V-0 ความสามารถในการยับยั้งไฟและความทนทานต่ออุณหภูมิสูง, โดยมีค่าที่แม่นยําขึ้นอยู่กับเกรด

สําหรับการใช้งานแบตเตอรี่ ผู้วิศวกรควรประเมินการออกแบบการปิดแบบครบถ้วน แทนที่จะเลือกวัสดุประกอบการพัดพัดพัดพัดพัดพัด

วัสดุ, กณิตศาสตร์ช่อง, อัตราการบด, ความอดทนและการเผชิญกับสิ่งแวดล้อมทั้งหมดส่งผลต่อผลการปิดระยะยาว

การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ ไม่ใช่แค่การกําจัดความร้อน

ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ํา แบตเตอรี่อาจต้องอุ่นก่อนหรือระหว่างการชาร์จ

อุณหภูมิต่ําสามารถลดพลังงานที่มีและผลงานการชาร์จ การชาร์จเซลล์ไอออนลิเดียมในอุณหภูมิต่ําพอยังสามารถเพิ่มความเสี่ยงของการเคลือบลิเดียมขึ้นอยู่กับเคมีเซลล์และสภาพการชาร์จ.

ฉะนั้น อุปกรณ์ทําความร้อนแบบยืดหยุ่น สามารถนําไปใช้ในแบตเตอรี่ เพื่อเพิ่มอุณหภูมิเซลล์ให้สูงถึงช่วงการทํางานที่เหมาะสม

เทคโนโลยีทั่วไปประกอบด้วย:

เครื่องทําความร้อนพอลิไมด์นําเสนอ:

• การสร้างบาง

• น้ําหนักต่ํา

• ความยืดหยุ่นสูง

• รูปแบบการทําความร้อนตามสั่ง

• ความทนทานต่ออุณหภูมิที่ดี

เครื่องทําความร้อนจากยางซิลิโคน ให้บริการ:

• การก่อสร้างแบบยืดหยุ่น

• ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมที่ดี

• ความทนทานทางกล

• โซนทําความร้อนตามสั่ง

• ความเหมาะสมกับโครงสร้างแบตเตอรี่

โซลูชั่นเครื่องทําความร้อน Kheat ของ ZIITEK ประกอบด้วยเทคโนโลยีเครื่องทําความร้อนพอลิไมด์และซิลิโคนความหนาแน่นของพลังงาน 1 ∆2 W/cm2, ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการใช้

ระบบทําความร้อนควรถูกออกแบบพร้อมกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิและอัลการิธึมควบคุม เพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากเกินไปหรือความร้อนเกิน

สถาปัตยกรรม Cell-to-pack (CTP) ลดหรือกําจัดโครงสร้างโมดูลประเพณีบางส่วน

IDTechEx รายงานว่าการออกแบบ CTP สามารถลดปริมาณ TIM ที่ใช้ได้อย่างมาก เนื่องจากสถาปัตยกรรมนี้กําจัดบางส่วนของอินเตอร์เฟสที่เกี่ยวข้องกับโมดูลที่ปกติ

อย่างไรก็ตาม การลดจํานวนชั้น TIM ไม่ได้กําจัดความจําเป็นในการออกแบบอินเตอร์เฟซอย่างรอบคอบ

ในการออกแบบ CTP บางอย่าง อินเตอร์เฟซเซลล์ต่อจานเย็นที่เหลือกลายเป็นสําคัญยิ่งขึ้น

วิศวกรอาจต้องจัดการ:

• พื้นที่อินเตอร์เฟซที่ใหญ่กว่า

• ความแตกต่างด้านมิติที่ใหญ่กว่า

• การขยายเซลล์

• ความต้องการในการบด

• ความมั่นคงทางกลระยะยาว

• อุปทานความร้อน

• การใช้งานแบบอัตโนมัติ

ผลลัพธ์คือ แนวโน้มไปสู่วัสดุที่น้อยลง สามารถเพิ่มความต้องการการทํางานที่วางไว้บนวัสดุที่เหลือได้

การเลือกวัสดุควรเริ่มจากสถาปัตยกรรมความร้อน แทนที่จะเริ่มจากคัดลอกสินค้า

กระบวนการคัดเลือกเชิงปฏิบัติการประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้

ระบุทุกจุดต่อเนื่องระหว่างเซลล์ผลิตความร้อนและสื่อเย็น

ตัวอย่างเช่น

เซลล์ → TIM → แผ่นเย็น → น้ํายาเย็น

จากนั้นระบุพื้นที่อื่น ๆ ที่ความร้อนต้องถูกกั้น, แพร่กระจาย, ปิดปิดหรือผลิตอย่างมีกิจกรรม

กําหนด:

• อุณหภูมิเซลล์สูงสุดที่อนุญาต

• ความแตกต่างอุณหภูมิสูงสุดระหว่างเซลล์

• อัตราการผลิตความร้อน

• ความต้านทานความร้อนเป้าหมาย

• พื้นที่อินเตอร์เฟส

• ระยะอุณหภูมิที่คาด

ไม่ใช้อุปกรณ์นําความร้อนเป็นเกณฑ์การคัดเลือกเดียว

มาตรการ:

• ช่องว่างอย่างน้อย

• ช่องว่างสูงสุด

• ความเรียบ

• ความหยาบคายของพื้นผิว

• ความอดทนขององค์ประกอบ

• ระยะการบด

ข้อมูลนี้จะกําหนดว่ามีแพดความร้อน, เติมช่องว่าง, เคลือบ หรือเทคโนโลยีอินเตอร์เฟซอื่น ๆ ที่เหมาะสมหรือไม่

พิจารณา:

• พลังการบด

• ชุดการบด

• การขยายเซลล์

• การสั่นสะเทือน

• โชค

• การเคลื่อนไหว shear

• การผ่อนคลายความเครียดระยะยาว

TIM ต้องทํางานตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ขึ้นอยู่กับที่ตั้งของวัสดุอาจต้องการ:

• การกันไฟฟ้า

• ความแข็งแรงแบบดียิเลคทริก

• ความยืดหยุ่นไฟ

• ควันน้อย

• การออกก๊าซน้อย

• ความสอดคล้องกับ RoHS

• ความสอดคล้องกับ Reach

การจัดระดับวัสดุควรตรวจสอบเสมอกับความต้องการของ OEM และระบบจริง

วัสดุที่ดีจากด้านเทคนิคอาจยังไม่เหมาะสม หากมันไม่สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประเมิน:

• ความสามารถในการตัด

• ความเร็วในการกระจาย

• ความต้องการในการผสม

• เวลารักษา

• ความเหมาะสมกับระบบอัตโนมัติ

• การใช้วัสดุ

• ความต้องการในการปรับปรุง

• อายุการใช้

สําหรับการผลิตแบตเตอรี่ EV จํานวนมาก ความเข้ากันของกระบวนการผลิตสามารถมีผลกระทบที่สําคัญต่อค่าใช้จ่ายรวม

สุดท้าย ลองทดสอบวัสดุในแบตเตอรี่ที่วางไว้

การประเมินที่เกี่ยวข้องอาจรวมถึง:

• รอบร้อน

• การสั่นสะเทือน

• การเติบโตด้วยการบด

• ความชื้น

• อุปทานความร้อน

• การติดต่อ

• ชุดการบด

• การกันไฟฟ้า

• การทดสอบที่เกี่ยวข้องกับไฟและการแพร่กระจาย

สําหรับวัสดุอินเตอร์เฟซทางความร้อน ASTM D5470 เป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการวัดคุณสมบัติการส่งความร้อนของวัสดุกันไฟฟ้าที่นําความร้อน

สภาพการทดสอบ รวมถึงความดัน ความหนา และการตั้งค่าการทดสอบ ควรแจ้งเสมอ เพราะอุปสรรคความร้อนขึ้นอยู่กับสภาพแอนเตอร์เฟซจริง

ก่อนที่จะเลือกวัสดุสําหรับโปรแกรมแบตเตอรี่ EV ควรถามผู้จําหน่ายหลายคําถามทางปฏิบัติ

อย่าพึ่งพากับค่า W/m·K ที่ประกาศไว้เท่านั้น

ขอให้:

• วิธีการทดสอบ

• ความดัน

• ความหนาของสายพันธนาการ

• อุณหภูมิ

• การตั้งค่าตัวอย่าง

ขอเส้นโค้งการบดและผลงานในช่วงช่องว่างจริง

สําหรับการเติมช่องว่าง, ถามเกี่ยวกับ:

• อุปกรณ์ระบาย

• อัตราการผสม

• อายุการใช้งาน

• รูปแบบการรักษา

• ความแม่นยําในการจัดส่ง

การขอข้อมูลสําหรับ:

• รอบร้อน

• การเจริญเติบโตด้วยอุณหภูมิสูง

• ความชื้น

• ชุดการบด

• การดึงออกหรือการย้าย

• ความมั่นคงของการติดตาม

การออกแบบแบตเตอรี่มักจะต้องการการปรับปรุง:

• ความหนา

• กณิตศาสตร์

• ความแข็ง

• ความสามารถในการนําความร้อน

• การติดต่อ

• ความยืดหยุ่นไฟ

• การกันไฟฟ้า

ผู้จัดจําหน่ายที่สามารถประกอบและแปลงสนับสนุน สามารถลดเวลาในการพัฒนา

สถาปัตยกรรมทางความร้อนของแบตเตอรี่ EV น้อยครั้งที่สามารถแก้ไขได้ด้วยวัสดุเดียว

กล่องตัวประเภทหนึ่งอาจรวม

แพดความร้อน + เจลความร้อน + เอกสารกันไฟ + ป้องกันไฟ + ผสมปิด

แต่ละวัสดุมีหน้าที่ต่างกัน

ตัวอย่างเช่น ZIITEK จําหน่ายวัสดุอินเตอร์เฟซทางความร้อน วัสดุปิดฟองซิลิโคน และการแก้ไขการทําความร้อนแบบยืดหยุ่นสําหรับ EV และการใช้งานพลังงานใหม่โปรโมชั่น EV ปัจจุบันรวมถึงเจลความร้อนสําหรับอินเตอร์เฟซเซลล์กับแผ่นเย็น, TIF ซีรี่ย์พัดความร้อน, Z-FOAM800 สีฟองซิลิโคนและ Kheat โซลูชั่นความร้อน

คุณค่าของวิธีการวัสดุบูรณาการ ไม่ได้เพียงแค่มีผลิตภัณฑ์มากขึ้นรวมอุปกรณ์อุณหภูมิ, เครื่องจักรกล, ไฟฟ้า และสิ่งแวดล้อมเป็นระบบเดียว

ไม่มี TIM ที่ดีที่สุดทั่วไป แป๊ดความร้อนมักเหมาะสําหรับช่องว่างที่ควบคุมและการประกอบง่าย ขณะที่เครื่องเติมช่องว่างที่ระบายความร้อนมีประโยชน์สําหรับช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงและกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนการเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับอุปสรรคความร้อน, ช่องว่าง, การดัน, การกันไฟฟ้า, กระบวนการผลิตและความน่าเชื่อถือ

ไม่จําเป็น แต่ แบตเตอรี่ที่เย็นด้วยเหลว ต้องการการควบคุมความร้อน ระหว่างส่วนประกอบที่ผลิตความร้อน และโครงสร้างการเย็นเจลความร้อน, เครื่องเติมช่องว่าง, แคลม หรือเทคโนโลยี TIM อื่นๆ

แพ๊ดความร้อนเป็นวัสดุอินเตอร์เฟซแข็งที่แข็งก่อน ขณะที่เจลความร้อนหรือเครื่องเติมช่องว่างถูกจัดจําหน่ายในรูปของเหลวหรือเจลและสอดคล้องกับกณิตศาสตร์อินเตอร์เฟสที่แท้จริงแพดมักจะใช้ง่ายกว่าขณะที่เจลสามารถให้ความสอดคล้องที่ดีกว่าสําหรับช่องว่างที่แปรปรวนหรือใหญ่กว่า

วัสดุกันความร้อนสามารถลดการถ่ายทอดความร้อนทางด้านและช่วยชะลอการกระจายความร้อนระหว่างเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงกันสามารถพิจารณารูปภาพแผ่น mica และแผ่นเซรามิกได้.

ปกติแล้วไม่ครับ PCM สามารถดูดซึมความร้อนในปริมาณที่จํากัดในระหว่างการเปลี่ยนเฟส และจึงทําให้ความร้อนสูงในระยะสั้นมันไม่ได้กําจัดความร้อนอย่างต่อเนื่องและปกติต้องทํางานด้วยกลไกการปฏิเสธความร้อนที่เหมาะสม.