Composto de encapsulamento termicamente condutor para baterias e BMS
Em módulos de bateria e sistemas de gerenciamento de bateria (BMS), o gerenciamento térmico é crucial para o desempenho, a vida útil e a segurança. Materiais de encapsulamento e preenchimento de espaços com alta condutividade térmica dissipam o calor das células e podem retardar a propagação do fogo em caso de falha. Este artigo descreve os requisitos e onde residem os limites reais.
Direto ao ponto
O que se precisa é de um material que simultaneamente condutor térmico, isolante elétrico, flexível e retardante de chamas – geralmente um material descartável para preencher o espaço entre a pilha de células e a carcaça ou placa de resfriamento. A mera condutividade térmica não é suficiente; todo o caminho de transferência de calor e a compatibilidade mecânica com a respiração celular são cruciais.
O que torna as aplicações de baterias especiais?
Caminho do calor até a placa de resfriamento
Um material de preenchimento elimina a lacuna entre a pilha de células e a carcaça ou placa de resfriamento, criando um caminho contínuo de condução de calor. O importante não é apenas a condutividade térmica, mas sim o contato completo e sem folgas – bolsas de ar comprometem até mesmo as melhores características de desempenho.
Respiração celular e compatibilidade mecânica
As células alteram seu volume por meio de ciclos de carga/descarga e envelhecimento. O material deve acomodar esse movimento com o mínimo de tensão, sem sobrecarregar as células – um material excessivamente rígido e com alta densidade de carga afetará negativamente sua vida útil.
Segurança e propagação de incêndios
Em caso de falha (fuga térmica), o material deve retardar ao máximo a propagação de célula para célula; alguns tipos são formulados para formar uma barreira isolante em temperaturas de fuga térmica. A propagação de incêndio em sistemas de armazenamento estacionários é avaliada, entre outros, pela norma UL 9540A; para baterias de veículos, aplicam-se requisitos adicionais, como a norma UNECE R100, e para transporte, a norma UN 38.3.
| Exigência | Por que |
|---|---|
| Termicamente condutor + eletricamente isolante | Dissipar calor sem criar pontes elétricas entre as células |
| Flexível, módulo baixo | Respiração celular e absorção de vibrações com estresse mínimo |
| retardante de chamas | Retardar a propagação do fogo em caso de falha |
| Baixa densidade, descartável | Economize peso, dose com precisão |
Seleção de materiais e classificação honesta
Não mantemos em estoque materiais de preenchimento térmico condutivos específicos para baterias – selecionamos esses materiais de acordo com a aplicação específica e os adquirimos com base na condutividade térmica, classe de retardância à chama e requisitos de processamento. Para a interface térmica de conjuntos ou sensores menores, está disponível uma pasta térmica como a DOWSIL 340. Uma comparação geral das classes de materiais térmicos pode ser encontrada em Materiais de Interface Térmica.
Perguntas frequentes
Preenchimento de lacunas ou composto de encapsulamento? Os preenchimentos de lacunas são altamente condutores de calor e preenchem espaços definidos na placa de resfriamento; um composto de encapsulamento completo oferece proteção mecânica adicional e proteção contra o fluido refrigerante, mas aumenta o peso e a capacidade térmica.
Por que uma alta condutividade térmica não é suficiente? Porque o caminho do calor como um todo é importante: inclusões de ar, conexões deficientes ou camadas excessivamente espessas prejudicam o resfriamento, mesmo com boa condutividade térmica.
O que significa retardante de chamas neste contexto? O material destina-se a retardar a propagação de uma fuga térmica; alguns tipos decompõem-se formando uma barreira. O fator decisivo são os testes necessários para o seu sistema.
Conselho
Informe-nos o formato da célula, o tamanho do espaçamento, a condutividade térmica necessária e a classe de resistência à chama – selecionaremos o tipo certo e providenciaremos a aquisição para você. Entre em contato conosco ou escreva para info@silitech.ch.
