热设计论坛

标题: 新能源电动车锂电池的重要部件散热，对应的导热材料推荐 [打印本页]

作者: 兆科_小梦 时间: 2021-9-2 15:19
标题: 新能源电动车锂电池的重要部件散热，对应的导热材料推荐
锂电池由于高能量、高充放电性能而普遍应用在电动车产业，其中又以18650锂电池(直径为18毫米，高度为65毫米)为常见，但锂电池有工作温度限制，超出工作温度会有充放电效率不彰以及热失控。

[attach]3951[/attach]

Tesla所用panasonic生产的18650锂电池

电池模块：

[attach]3952[/attach]

以Tesla的充电站以113.1ºF(45ºC)为温度墙，超过温度墙便会降载充电功率以保持工作温度在温度墙内。

[attach]3953[/attach]

图为1S72P18650电池组1C放电下的温度变化

[attach]3954[/attach]

图为1S72P以1C放电高温度IR量测

当电池发热量越大，不均匀程度越高，而高温电池的材料衰减速率大于低温电池，一般需要控制温差小于5ºC
一台Tesla Model S 有 7104 颗 18650 电池，要同时维持7104颗温度的一致性是相当浩大的工程。

[attach]3955[/attach]

   Z-Foam™ 800系列是兆科公司的导热硅胶泡棉密封垫专为高温高压密封中的应用。我们有不同的厚度和硬度，提供材料灵活的选择。同时也可与玻璃纤维加固增加的尺寸稳定性和撕裂强度增加。
   产品特性：
   耐高温 200°C。
   密封性能好。
   紫外线和耐臭氧性。
   良好的缓冲及高压缩量。
   压缩后恢复良好。

   为了测试出不同材料可否预防热失控，还建立一个小型的18650电池包(10S4P)进行钻刺测试---评估车辆因交通意外事故而导致电池遭受尖锐物穿刺的情况下，是否会发生炸裂与起火。

[attach]3956[/attach]

钻刺测试实际图

电池直接接触产生热传递的材质会直接影响均温性与传热 (有PCC & NO pcc的温度比较)

[attach]3957[/attach]

[attach]3958[/attach]

   TIS680AB是一种双组份、高导热性、可室温固化、较长工作时间、有防火性能的导热硅胶灌封胶。它特别适用于电容器，小型电子器材的灌封。它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。
   产品特性：
   良好的热传导率: 2.8W/mK。
   良好的绝缘性能，表面光滑较低的收缩率。
   较低的粘度，易于气体排放。
   良好的耐溶剂、防水性能。
   较长的工作时间。
   优良的耐热冲击性能。
   优良的导热性。

   不同填充物的材料比较：

[attach]3959[/attach]

   Air=缓冲材料
   Graphite =石墨
   Wax=蜡
   PCC=聚碳酸酯

电池过热造成现象：

[attach]3960[/attach]

电池包的排列与组成：

[attach]3961[/attach]

车用电池模块结构图：

[attach]3962[/attach]

   传统热管分三部分：
   蒸发部
   冷凝部
   绝热部
   脉冲式热管也同样包含这三个部分，但是脉冲式热管是包含许多弯折部份的弯管，并且因为管径达毛细尺度，内部没有任何毛细结构，大幅降低制造成本。
   毛细管尺寸主要目的是让工作流体藉由表面张力，使工作流体分布在在管内形成气体与液体相连的状况。
   当蒸发端的蒸气块压力变大时，会压缩冷凝端的气块压力减少，在脉冲热管中，蒸发端与冷凝端两端压差会造成蒸气块与液体柱的摆荡，造成良好循环做散热。

[attach]3963[/attach]

Q Q：1941249447
手机：18153780016 (微信同号)
免费送样测试

   TIS™100-08-1150 是新能源汽车圆柱力电池液冷pack专用导热带，导热绝缘硅胶挤出材料是效能高的绝缘产品，具备导热性能。它是将绝缘性的硅胶基材加入到导热材料当中去，从而达到既能绝缘又能导热的效果。
   产品特性：
   良好的热传导率: 0.8W/mK。
   表面较柔软。
   高压绝缘,低热阻。
   良好抗电介质强度。
   抗撕裂，抗穿刺。

   结论：
   1、为了避免18650锂电池发生化学不稳定导致热失控的现象，温度控制非常重要，因此散热设计与导热材料选用就非常重要。
   2、散热设计不良的情况下，在高电流充电时18650电池温度容易超过45ºC，以Tesla充电站标准则会降百分之二十五充电会影响充电速度，固有良好的散热系统能有效缩短充电时间。

欢迎光临热设计论坛 (https://www.resheji.com/bbs/)