新エネルギー車用動力電池用熱管理材料

パワーバッテリーの熱管理は新エネルギー車の分野における重要な技術であり、その役割は、車両の使用中にパワーバッテリーの温度を安全な範囲内に保ち、バッテリーの寿命と耐用年数を向上させることです。熱管理材料は、この目標を達成するための技術サポートです。以下は、新エネルギー車の動力バッテリーに具体的にどのような熱管理材料が必要であるかを紹介します。

A 熱伝導性材料

熱伝導材料はパワーバッテリーの熱管理において重要な役割を果たしており、現在パワーバッテリーには熱伝導ペースト、熱伝導シートの2種類の熱伝導材料がよく使用されています。

熱伝導ペーストの熱伝導率は一般的に1～8W/mKの範囲にあり、高温領域から低温領域へ熱を伝える熱伝導材料であり、通常、熱伝導ペーストの接触面に使用されます。バッテリーとヒートシンク。熱伝導ペーストの調製では、ダイヤモンド粒子、窒化ケイ素、その他の熱伝導粒子をキャリアとして使用でき、熱伝導ペーストは微細な空隙や亀裂を埋めることができ、この利点は動力電池の熱管理に広く使用されています。

熱伝導シートは通常銅またはアルミニウムでできており、熱伝導率は約200 W/mKであることが多く、バッテリーの表面から近くのラジエーターに熱を均一に伝えるだけでなく、バ​​ッテリーの熱を均一に冷却することができます。ラジエーターとバッテリー表面の密着性を向上させると同時に、バッテリーへのラジエターの吸着力を向上させ、振動状態でのラジエターの脱落を防ぎます。

B 遮熱材

遮熱材料は熱の流れを遅くすることができる材料であり、熱伝導率は多くの場合0.2〜0.35 W/mKの範囲にあり、加工や成形が容易な特徴があります。電池モジュールの内部によく使用されます。バッテリーセルとラジエーターの間に設置して温度勾配を減らし、バッテリーの表面温度を下げてバッテリーの安全性を確保します。

断熱材には、絶縁断熱材と複合断熱材が含まれます。断熱材の主な原材料はガラス繊維、セラミックスなどで、バッテリーの表面温度を下げるためにバッテリーセルとラジエーターの間に設置されることがよくあります。複合断熱材は通常、ナノシリカやポリマーなどのさまざまな機能材料で構成されており、その役割は熱流と電流の間の伝導を遮断することであり、材料は高い強度と耐久性を備えているため、広く使用されています。

C 相変化材料

相変化材料は、大量の熱エネルギーを吸収および放出できる材料の一種であり、融点は通常非常に安定しており、充電が特定の温度に達すると、相変化材料は大量の熱エネルギーを吸収でき、バッテリーの充放電中の表面温度のピークを低減し、バッテリー表面温度の安定した状態を維持し、バッテリー寿命を向上させるため、パワーバッテリーの熱管理にも広く使用されています。

相変化材料は有機相変化材料と無機相変化材料に分けられ、有機相変化材料は低温領域で使用されることが多く、純度は高いが、吸熱および放熱の速度が比較的遅い。しかし、無機相変化材料は熱の吸収と放出が速いものの、高温で溶けやすく、毒性の問題もあり、その応用範囲は限られています。

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