EV 배터리 모듈에 적합한 열 인터페이스 재료를 선택:열 젤또는열 패드?

전기차 배터리 시스템이 더 작고 전력 밀도가 높아짐에 따라 올바른 열 인터페이스 재료 (TIM) 를 선택하는 것은 중요한 엔지니어링 결정이되었습니다.열적 인 인터페이스가 열적 인 저항을 증가시킬 수 있습니다., 배터리 일관성을 줄이고, 서비스 수명을 단축합니다.

수 년 동안 열 패드는 배터리 셀에서 액체 냉각판으로 열을 전송하는 표준 솔루션이었습니다. 그러나 자동화 증가와 더 복잡한 배터리 구조로 인해많은 제조업체는 대체로 열전도 젤을 평가하고 있습니다..

이 기사에서는 엔지니어링 관점에서 두 솔루션을 비교하고 열 젤이 측정 가능한 이점을 제공하는 부분을 설명합니다.

배터리 모듈 이 유연 한 열 인터페이스 를 필요로 하는 이유

상대적으로 평면이 있는 CPU 또는 전원 모듈과 달리 배터리 모듈은 여러 가지 제조 허용도를 포함합니다.

엔지니어들은 다음을 고려해야 합니다.

• 셀 높이의 변동

• 모듈 평면성 허용량

• 충전 중 세포 부풀이

• 진동에 의한 구조 변형

• 불규칙한 냉각판 표면

이러한 차원 변화는 배터리 수명 내내 발생하기 때문에, 일관성 있는 열 접촉을 유지하는 것은 단순히 높은 열전도성을 가진 물질을 선택하는 것보다 더 어려운 일입니다.

일반 열기반 의 한계

열 패드는 고정 된 두께로 제공됩니다.

통제 된 조건 하에서 신뢰할 수있는 열 전달을 제공하지만, 격차 크기가 크게 변하면 효과가 떨어집니다.

일반적인 엔지니어링 과제는 다음과 같습니다.

• 다양한 배터리 플랫폼에 필요한 여러 개의 패드 두께

• 도형 절단 도구 가 프로젝트 비용 을 증가 시키고

• 수동 설치 가 생산 효율성 을 감소 시킨다

• 불규칙한 표면에 대한 제한된 적합성

• 배터리 셀에 대한 더 높은 조립 스트레스

고도로 자동화된 생산을 추구하는 배터리 제조업체에게는 이러한 제한이 점점 더 중요해지고 있습니다.

왜?열전도 젤인기를 얻고 있다

일회용 열젤은 전통적인 틈 패드와 다르게 동작합니다.

배터리 모듈을 인터페이스 재료와 일치하도록 강요하는 대신 젤은 배터리 모듈 자체에 적합합니다.

분배 및 경화 후, 재료는 우수한 기계적 적합성을 유지하면서 지속적인 열 경로를 형성합니다.

대표적인 장점은 다음과 같습니다.

더 나은 격차 적응

단일 분비 과정은 재료 두께를 변경하지 않고 약 0.5 mm에서 5 mm까지의 인터페이스 틈을 수용 할 수 있습니다.

기계적 스트레스 감소

진열된 열젤의 탄력 모듈이 매우 낮기 때문에 안정적인 열 접촉을 유지하면서 배터리 전지에 최소한의 압력을 가합니다.

이것은 특히 사이클 도중 팽창하는 리?? 이온 세포에 중요합니다.

단순화 된 제조

열 젤은 도어 절단 작업을 제거합니다.

배터리 설계가 바뀌면 제조업체는 새로운 도구를 구입하기보다는 단순히 공급 프로그램을 수정합니다.

생산 일관성 향상

자동화된 분배는 수동 조립의 변화를 줄이고, 제조 생산성과 프로세스 반복성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

열 젤 대 열 패드

모든 애플리케이션에서 열 패드를 대체하는 대신, 열 젤은 생산 자동화와 복잡한 기하학이 우선시되는 곳에서 분명한 이점을 제공합니다.

신뢰성 은 초기 성능 보다 더 중요 하다

초기 열전도성은 이야기의 일부만 말해줍니다.

자동차 배터리 소재는 수년 동안 진동, 열순환, 습도에 노출되고 지속적으로 작동한 후에도 계속 작동해야 합니다.

엔지니어들은 일반적으로 다음과 같은 테스트를 사용하여 열 젤을 평가합니다.

• 고온 보관

• 열 충격

• 무작위 진동

• 압축 복원

• 기름 출혈 저항성

• 전기 단열

• 불 retardant 성능

제품 수명 내내 안정적인 인터페이스 저항을 유지하는 것은 초기 전도도가 약간 더 높을 때보다 종종 더 가치가 있습니다.

열 젤 이 가장 효과적 인 곳

열전도 젤은 특히 다음과 같은 응용 분야에 적합합니다.

• 배터리 셀과 냉각판 인터페이스

• 배터리 모듈 집합체

• 에너지 저장 시스템

• 버스바 냉각

• 배터리 관리 전자기기

• DC-DC 변환기

• 탑재 충전기

불규칙한 기하학에 부합할 수 있는 능력은 공학자들이 더 많은 설계 자유를 누릴 수 있게 하고 제조를 단순하게 할 수 있게 합니다.

배터리 열 관리 의 미래 경향

배터리 제조업체들은 다음을 향해 나아가고 있습니다.

• 더 큰 배터리 팩

• 셀 투 팩 (CTP)

• 셀-투-차시 (CTC)

• 800V 구조

• 완전 자동 조립 라인

이러한 발전은 열 성능, 기계적 적합성 및 제조 효율성을 결합하는 열 인터페이스 소재를 요구합니다.

열 전도성 젤은 유연한 분배, 우수한 빈틈 채우기 능력, 지능형 제조와 호환성을 제공함으로써 이러한 요구 사항에 잘 부합합니다.

마지막 생각

최적의 열 인터페이스 재료를 선택하는 것은 열전도 값을 비교하는 것 이상의 것을 포함합니다.

제조 효율성, 장기적인 신뢰성, 조립 용도, 진동 저항성, 전체 생산 비용 모두 최종 결정에 영향을 미칩니다.

현대 EV 배터리 모듈의 경우 two-component thermal conductive gel provides an increasingly attractive solution by combining efficient heat transfer with automated processing and outstanding adaptability to complex battery structures.