Kun akkua kootaan, prisma- tai pussikennon ja jäähdytyslevyn välinen rako ei ole koskaan täysin tasainen. Akun lämpötyyny on tuossa rakossa. Sen on johdettava lämpöä, absorboitava mittojen vaihtelua ja kestettävä puristusta, tärinää ja lämpökiertoa. Käytännön johtopäätös on suoraviivainen: älä valitse tyynyä pelkän datalehden lämmönjohtavuuden perusteella. Todellinen valinta alkaa pakkauksen rajapintatoleransseista ja lämpövastuksesta työpaineessa.
Tässä artikkelissa kerrotaan, mitä akun lämpötyyny tekee, mitkä parametrit ratkaisevat, toimiiko se kentällä, ja kuinka Gooden Thermex-kennotason tyynyt on suunniteltu näiden todellisuuksien mukaan.
A akun lämpötyyny on lämpöä tuottavien kennojen ja jäähdytysrakenteiden tai pakkauskotelon väliin sijoitettu aukkoa täyttävä kerros. Sen ensisijainen tehtävä on vähentää kosketusvastusta, joka muuten pidättäisi lämpöä kennoon. Käytännössä tyynyn on kestettävä myös epätasaisia pintoja, mekaanisia kuormituksia ja lämpötilan muutoksia. Pehmuste voi olla riittävän pehmeä mukautumaan tai tarpeeksi jäykkä tukemaan komponentteja käyttöliittymän rakenteesta riippuen.
Jotkut tyynyt on optimoitu lämmön johtumiseen, kun taas toiset on suunniteltu viivästämään lämmön etenemistä lämpöpoikkeamatapahtumassa. Tämä kaksoisrooli johtuu siitä, että samaan tuoteperheeseen voi kuulua sekä korkean johtavuuden että eristysraskas ratkaisuja. Alla olevassa taulukossa on lueteltu parametrit, joilla on merkitystä arvioitaessa EV-pakkauksen alustaa.
| Parametri | Mitä se hallitsee |
|---|---|
| Lämpöimpedanssi (cm²·K/W) | Todellinen vastus tyynyn ja liitäntöjen kautta, lähempänä todellista pakkauksen suorituskykyä kuin raakaa johtavuutta. |
| Puristus ja taipuma | Määrittää, kuinka paljon välyksen vaihtelua tyyny voi absorboida ilman liiallista voimaa tai rakenteellisia vaurioita. |
| Kovuus (Shore 00) | Pehmeämmät tyynyt mukautuvat helpommin, mutta saattavat vaatia huolellista käsittelyä; Kovemmat tyynyt kestävät leikkausta, mutta tarvitsevat tiukemmat toleranssit. |
| Kompressiosarja | Näyttää, säilyttääkö tyyny paksuuden kuormituksen jälkeen, mikä vaikuttaa pitkäaikaiseen lämpökosketukseen. |
| Dielektrinen lujuus | Vahvistaa, pystyykö tyyny turvallisesti toimittamaan sähköisen eristyksen kennojen ja jäähdytyslaitteiston välillä. |
| Käyttölämpötila-alue | Mahdollistaa suorituskyvyn jatkuvassa kuumassa tai kylmissä olosuhteissa sähköajoneuvojen käyttöjaksoissa. |
Tuotantoohjelmassa näitä parametreja ei arvioida erikseen. Pehmuste on osa järjestelmää, joka sisältää kennojen jäähdytyspinnat, moduulikehykset ja pakkauskotelon. Kennotyypin tai nestejäähdytyslevyn suunnittelun muutos saattaa pakottaa tyynyn puristus- ja lämpötehokkuuden arvioinnin uudelleen.
Kennojen korkeustoleranssit, jäähdytyslevyn tasaisuus ja kokoonpanojärjestys määräävät kaikki, kuinka paljon taipumista tyynyn on annettava. Jos tyyny on liian ohut, se ei voi täyttää rakoa; jos se on liian pehmeää, se voi laskeutua pohjaan tai menettää kosketuksen pyöräilyn jälkeen. Pehmeän vaahtomuovikerroksen, aerogeeliytimen ja PET-kalvon yhdistävä tyyny tarjoaa tasapainoisen puristusalueen monille käyttöliittymille. Gooden GA100-akun lämpötyyny on rakennettu tämän rakenteen ympärille.
GA100-akun lämpötyyny PU-vaahdolla, aerogeelillä ja PET-kalvolla Tämä tyyny yhdistää PU-vaahtoa, aerogeeliä ja PET-kalvoa tasapainoisen puristuksen ja lämmöneristyksen aikaansaamiseksi. Sen rakenne varmistaa vakaan kosketuksen kennojen ja jäähdytyslevyjen välillä, mikä ratkaisee sähköajoneuvojen akkujen aukon sietokyvyn ja puristussarjan ongelmat. Näytä tuote → Vaikka tyyny täyttää aukon, pakkauksen suunnittelijan on myös tiedettävä, kuinka paljon voimaa se kohdistaa soluihin. Liian suuri voima voi vääristää koteloa; liian pieni paine jättää korkean vastuksen polun. Ohjatulla puristussarjalla varustettu tyyny auttaa käyttöliittymää pysymään vakaana pakkauksen käyttöiän ajan.
Asennustoleranssi on myös kustannuskysymys. Jäähdytyslevyn tiukat toleranssit voivat yksinkertaistaa tyynyn valintaa, mutta lisätä koneistus- tai pakkauskustannuksia. Yhteensopiva tyyny voi hyväksyä leveämmän toleranssialueen, mikä usein parantaa yleistä kustannussuunnittelun tasapainoa tinkimättä lämpösuorituskyvystä.
Tietolomakkeet yleensä edistävät lämmönjohtavuutta, mutta pakkauksessa oleva tyyny toimii harvoin tasaisessa, täydellisessä kosketuksessa. Lämpöimpedanssi sisältää tyynyn ja kunkin pinnan välisen rajapinnan resistanssin, joka riippuu paineesta, tasaisuudesta ja tyynyn kovuudesta. Materiaali, jolla on korkea johtavuus mutta huonosti mukautuva, voi toimia huonommin kuin pehmeämpi materiaali, jolla on pienempi johtavuus. Tästä syystä tuotetason testaus edustavan moduulin sisällä on hyödyllisempää kuin pelkän johtavuuslukujen vertailu.
Kun tarkastelet testituloksia, kysy, onko mittaus tehty ehdotetulla puristusprosentilla ja pinnoilta, jotka ovat samanlaisia kuin varsinainen jäähdytyslevy. Vaikuttavalta näyttävä tyyny jäykällä, sileällä testilevyllä voi käyttäytyä eri tavalla, kun se puristetaan meistettyä alumiinilevyä vasten, jossa on pyörteinen kuvio tai epätasainen rako.
Monissa EV-pakkausmalleissa lämpötyyny on myös kennon ja metallisen jäähdytyslaitteiston välissä. Tämä tekee dielektrisestä lujuudesta turvallisuusparametrin, ei vain materiaalin ominaisuuden. Vahvistuskalvolla varustettu tyyny voi tarjota yhtenäisen eristysrajan, mutta silti päästää lämmön kulkemaan. Gooden GA200-akun lämpötyyny käyttää PET-kalvolla varustettua nano-silikonikehystä tukemaan tätä eristystehtävää kehystetyssä, osittain pakatussa rajapinnassa.
GA200-akun lämpötyyny nanosilikonikehyksellä ja PET-kalvolla Nano-silikonikehyksellä ja PET-kalvolla varustettu pehmuste tarjoaa dielektrisen lujuuden ja mekaanisen iskunvaimennuksen. Se tarjoaa johdonmukaisen eristyksen ja tuen kennojen ja metallilaitteiston välisille rajapinnoille, mikä auttaa lämmönhallinnassa. Näytä tuote → Luotettavuustestauksen tulee sisältää myös ikääntyminen ja lämpökierto. Pehmuste, joka menettää paksuutta tai kovettuu ajan myötä, lisää lämmönkestävyyttä ja muodostaa lopulta kuuman pisteen. Puristussarja ja Shore-kovuusarvot ovat hyödyllisiä lähtökohtia, mutta ne on tarkistettava tuotantoohjelman käyttämien kenno- ja jäähdytyslevymateriaalien perusteella.
Hankintaa varten lämpötyyny on suunniteltu komponentti, ei hyödyke. Ensimmäinen askel on varmistaa, että toimittaja pystyy tarjoamaan tasaisen paksuuden ja kovuuden erissä. Toinen on varmistaa tyynyn vaste lämpövanhentamisen ja kuormitusjakson jälkeen, koska siellä esiintyy useimmat kenttävirheet. Toimittaja, joka voi jakaa strukturoituja tietoja Ecovadisista tai vastuullisista mineraalialoitteista, voi myös antaa lisää luottamusta materiaalin alkuperäketjuun, mutta fyysinen validointi on edelleen ratkaiseva tekijä.
Nämä tarkastukset vähentävät riskiä valita materiaali, joka toimii laboratoriossa, mutta tuo mukanaan vikatiloja sarjatuotannon aikana.
Kennotasolla lämpötyynyn on kunnioitettava kennon ja ympäröivän rakenteen geometriaa. Se saattaa myös sietää korkeita lähilämpötiloja lämpötapahtuman sattuessa. Gooden Thermex-kennosuojasarja sisältää pehmusteita, jotka yhdistävät erilaisia materiaalijärjestelmiä tätä tarkoitusta varten. Esimerkiksi silikonirunko ja aerogeeliydin voivat lisätä rakenteellista joustavuutta ja rajoittaa lämmönsiirtoa haluttuun suuntaan. Gooden GA310-akun lämpötyyny on yksi esimerkki tästä kokoonpanosta.
GA310 Battery Thermal Pad silikonikehyksellä ja Airgel Core Tämä tyyny käyttää silikonirunkoa ja aerogeeliydintä yhdistämään korkean lämpötilan eristyksen rakenteelliseen joustavuuteen. Se auttaa ylläpitämään vakaat lämpöolosuhteet ja iskunvaimennuksen, sopii kennojen väliseen suojaukseen vaativissa akkusovelluksissa. Näytä tuote → Valinta vaahto- tai silikonipohjaisten rakenteiden välillä riippuu pakkauksen kokoamisesta ja siitä, mitä tyynyn tulee suojata. Umpisoluisella vaahtomuovikerroksella varustettu tyyny voi tarjota paremman mukautuvuuden matalassa paineessa, kun taas silikonirunkoinen tyyny voi tarjota paremman mittavakauden kennopakkaukselle, joka kestää suuria leikkauskuormia.
Lämpöstrategia ei pysähdy soluun. Moduulitason elementit, kuten päätylevyt ja vapautuslevyt, ohjaavat minne lämpö voi mennä lämpötapahtuman aikana. Pakkaustason suojaus sisältää kotelon lattian ja sivuseinien eristyksen sekä nestejäähdytyslevyliitännät. Lämpötyynyn valitseminen ottamatta huomioon näitä vierekkäisiä kerroksia voi luoda tarpeeksi lämpöä, joka vaikuttaa pakkauksen suorituskykyyn, mutta realistisen käyttöliittymän käyttäytymisen omaavan tyynyn valitseminen voi auttaa suojaamaan koko sähkö- ja lämpöketjua.
Gooden Thermex-moduuli- ja pakkaussuojalinjat on suunniteltu toimimaan samassa järjestelmäympäristössä kuin solutason tyynyt. Yhdistetty eristeiden, rakenneosien ja lämpötyynyjen pino määrittää, kuinka pakkaus toimii normaaleissa käyttöolosuhteissa ja lämmönpoistoskenaariossa.
Akun lämpötyynyn valitseminen alkaa raosta ja päättyy validointiin. Tärkeimmät päätökset ovat rajapinnan toleranssi, lämpöimpedanssi työpaineessa, puristussarja, dielektrinen lujuus ja käyttölämpötila-alue. Nämä eivät ole itsenäisiä arvoja; ne ovat vuorovaikutuksessa kennon geometrian, jäähdytyslevyn viimeistelyn ja kokoonpanovoiman kanssa. Tietolomakkeessa hienolta näyttävä tyyny voi epäonnistua pakkauksessa, koska kovuus ja aukon koko eivät vastaa toisiaan.
Gooden Thermex-akkukennosuojaus tarjoaa tähän valikoimaan useita materiaalipolkuja PU-vaahto- ja aerogeeliyhdistelmistä silikonirunkoisiin rakenteisiin. Oikea valinta on se, joka testataan todellisessa geometriassa. Laajemman näkökulman sähköautojen akkujen lämmönhallintaan saat oppaastamme sähköautojen akkujen lämpösuunnittelun tehokkuuden ja turvallisuuden maksimoimisesta.
Sovelma
Puhelinkeskus:
Tel:+86-0512-63263955
Email :[email protected]
Tekijänoikeus © Goode EIS (Suzhou) Corp LTD
Eristävät komposiittimateriaalit ja osat puhtaaseen energiateollisuuteen
cn