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動(dòng)力電池?zé)峁芾硎切履茉雌囶I(lǐng)域的重要技術(shù),其作用是確保車輛在使用過程中,動(dòng)力電池溫度能處于安全范圍內(nèi),并提高電池的續(xù)航年限和使用壽命,熱管理材料便是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的技術(shù)支撐。下文小編將為大家介紹:新能源汽車動(dòng)力電池具體需要哪些熱管理材料。
熱傳導(dǎo)材料在動(dòng)力電池?zé)峁芾碇衅鹬P(guān)鍵作用,目前,動(dòng)力電池中常采用:熱傳導(dǎo)膏、熱傳導(dǎo)片這兩種類型的熱傳導(dǎo)材料。
熱傳導(dǎo)膏的導(dǎo)熱系數(shù)一般在1-8 W/mK區(qū)間內(nèi),是將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域的導(dǎo)熱材料,通常用于電池和散熱器的接觸面。制備熱傳導(dǎo)膏可采用金剛石顆粒、氮化硅等導(dǎo)熱顆粒作為載體,熱傳導(dǎo)膏可填充細(xì)小空隙與裂縫,因這一優(yōu)勢(shì)在動(dòng)力電池?zé)峁芾碇械靡詮V泛應(yīng)用。
熱傳導(dǎo)片通常由銅或鋁制成,導(dǎo)熱系數(shù)常為200 W/mK左右,可將熱量從電池表面均勻的傳遞到附近散熱器,可將散熱器和電池表面熱量均勻冷卻,同時(shí)還能提升散熱器對(duì)電池的吸附性,防止散熱器在振動(dòng)狀態(tài)下脫落。
熱障材料是可減緩熱量流動(dòng)的材料,導(dǎo)熱系數(shù)常在0.2-0.35 W/mK區(qū)間內(nèi),具有易加工成型的特點(diǎn)。常應(yīng)用于電池模組的內(nèi)部,安裝在電池單體和散熱器之間,以此減少溫度梯度,從而使電池表面溫度降低,確保電池的安全性。
熱障材料包含:絕緣隔熱材料和復(fù)合隔熱材料兩類。其中絕緣隔熱材料主要原材料有玻璃纖維、陶瓷等,常安裝在在電池單體和散熱器之間,用于降低電池表面溫度。復(fù)合隔熱材料通常由多種性能材料復(fù)合而成,如納米二氧化硅與聚合物,其作用是阻止熱流和電流之間的傳導(dǎo),該材料具有較高的強(qiáng)度和耐久性,因此得到廣泛應(yīng)用。
相變材料是一種能吸收和釋放大量熱能的物質(zhì),熔點(diǎn)通常十分穩(wěn)定,當(dāng)充電達(dá)到一定溫度時(shí),相變材料可吸收大量熱能,可降低電池充放電過程中表面溫度的峰值,保持電池表面溫度的穩(wěn)定狀態(tài),進(jìn)而提升電池壽命,因此它也廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池?zé)峁芾碇小?
相變材料分為有機(jī)相變材料和無機(jī)相變材料兩種,有機(jī)相變材料常用于低溫范圍下,且純凈程度較高,但吸收和釋放熱量的速度相對(duì)較慢。而無機(jī)相變材料則吸收和釋放熱量的速度更快,但在高溫下易熔化以及具有毒性等問題也限制了其應(yīng)用范圍。