Massa de encapsulamento termicamente condutora para baterias e BMS

Nos módulos de bateria e nos sistemas de gestão da bateria (BMS), a gestão térmica é crucial para o desempenho, a vida útil e a segurança. Os materiais de encapsulamento e de enchimento de espaços com elevada condutividade térmica dissipam o calor das células e podem retardar a propagação de incêndios em caso de falha. Este artigo descreve os requisitos e os limites reais.

Direto ao assunto

O que é necessário é um material que simultaneamente condutor térmico, isolante elétrico, flexível e retardador de chamas , geralmente um material descartável para preencher o espaço entre a pilha de células e a carcaça ou placa de refrigeração. A mera condutividade térmica é insuficiente; todo o percurso do calor e a compatibilidade mecânica com a respiração celular são cruciais.

O que torna as aplicações de baterias especiais?

Percurso do calor até à placa de arrefecimento

Um material de enchimento elimina a lacuna entre a pilha de células e a caixa ou placa de arrefecimento, criando um caminho contínuo de condução de calor. O importante não é apenas a condutividade térmica, mas sim o contacto completo e sem folgas; bolsas de ar comprometem mesmo as melhores características de desempenho.

Respiração celular e compatibilidade mecânica

As células alteram o seu volume através de ciclos de carga/descarga e envelhecimento. O material deve acomodar este movimento com o mínimo de tensão, sem sobrecarregar as células; um material muito rígido e com uma elevada densidade de carga irá reduzir a 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 a temperaturas de fuga térmica. A propagação de incêndios em sistemas de armazenamento estacionários é avaliada, entre outros, pela norma UL 9540A; para as baterias dos veículos, aplicam-se requisitos adicionais, como a norma UNECE R100, e para o transporte, a norma UN 38.3.

Seleção de materiais e classificação honesta

Não mantemos em stock materiais de enchimento térmico condutores específicos para baterias; estes materiais são selecionados e adquiridos especificamente para cada aplicação, tendo em conta a condutividade térmica, a classe de retardamento à chama e os requisitos de processamento. Para a interface térmica de conjuntos ou sensores mais pequenos, 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 arrefecimento; um composto de encapsulamento completo oferece proteção mecânica adicional e proteção contra o fluido refrigerante, mas aumenta o peso e a capacidade térmica.

Porque é que uma elevada condutividade térmica não é suficiente? Porque o percurso do calor como um todo é importante: inclusões de ar, ligações deficientes ou camadas demasiado espessas prejudicam o arrefecimento, mesmo com uma boa condutividade térmica.

O que significa retardador 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.

Consultoria

Informe-nos o formato da célula, o tamanho do espaçamento, a condutividade térmica necessária e a classe de retardamento à chama, e nós selecionaremos e providenciaremos o tipo adequado. Entre em contacto connosco ou escreva para info@silitech.ch.