Composé d'enrobage thermoconducteur pour batteries et BMS
Dans les modules de batteries et les systèmes de gestion de batteries (BMS), la gestion thermique est essentielle pour les performances, la durée de vie et la sécurité. Les matériaux d'enrobage thermoconducteurs et les matériaux de remplissage des espaces dissipent la chaleur des cellules et peuvent retarder la propagation d'un incendie en cas de défaut. Cet article présente les exigences et les limites réelles de ces matériaux.
Pour en venir au fait
Il faut un matériau à la fois thermoconducteur, électriquement isolant, flexible et ignifuge , généralement un matériau de remplissage jetable entre la pile de cellules et le boîtier ou la plaque de refroidissement. La simple conductivité thermique est insuffisante ; l’ensemble du trajet thermique et la compatibilité mécanique avec la respiration cellulaire sont essentiels.
Qu'est-ce qui rend les applications de batteries si spéciales ?
Chemin thermique vers la plaque de refroidissement
Un matériau de remplissage comble l'espace entre l'empilement de cellules et le boîtier ou la plaque de refroidissement, créant ainsi un chemin continu de conduction thermique. L'important n'est pas seulement la conductivité thermique, mais un contact parfait et sans interstice ; les poches d'air compromettent même les meilleures performances.
Respiration cellulaire et compatibilité mécanique
Le volume des cellules varie au cours des cycles de charge/décharge et du vieillissement. Le matériau doit pouvoir absorber ces variations avec un minimum de contraintes, sans endommager les cellules ; un matériau trop rigide et trop chargé réduira leur durée de vie.
sécurité et propagation du feu
En cas de défaut (emballement thermique), le matériau doit retarder autant que possible la propagation du feu d'une cellule à l'autre ; certains types sont formulés pour former une barrière isolante aux températures d'emballement. La propagation du feu dans les systèmes de stockage stationnaires est évaluée, entre autres, par la norme UL 9540A ; pour les batteries de véhicules, des exigences supplémentaires telles que la norme UNECE R100 s'appliquent, et pour le transport, par la norme UN 38.3.
| Exigence | Pourquoi |
|---|---|
| Conducteur thermique et isolant électrique | Dissiper la chaleur sans créer de pont électrique entre les cellules |
| Module flexible et faible | Respiration cellulaire et absorption des vibrations avec un stress minimal |
| retardateur de flamme | Retarder la propagation du feu en cas de défaut |
| Faible densité, dispensable | Réduisez votre poids, dosez de manière fiable |
Sélection des matériaux et classification honnête
Nous ne stockons pas de matériaux de remplissage thermiquement conducteurs spécifiques aux batteries ; ces matériaux sont sélectionnés et achetés sur mesure pour chaque application, en tenant compte de la conductivité thermique, de la classe de résistance au feu et des exigences de mise en œuvre. Pour l’interface thermique d’assemblages ou de capteurs de petite taille, une pâte thermique telle que la DOWSIL 340 disponible. Un tableau comparatif des classes de matériaux thermiques est disponible dans la section « Matériaux d’interface thermique ».
Foire aux questions
Pâte de remplissage ou résine d'enrobage ? Les pâtes de remplissage sont très conductrices thermiquement et comblent les espaces définis avec la plaque de refroidissement ; une résine d'enrobage complète offre une protection mécanique et contre les fluides supplémentaires, mais augmente le poids et la capacité thermique.
Pourquoi une conductivité thermique élevée ne suffit-elle pas ? Parce que le trajet de la chaleur dans son ensemble compte : les inclusions d’air, une mauvaise connexion ou des couches excessivement épaisses entravent le refroidissement malgré une bonne conductivité thermique.
Que signifie « ignifuge » dans ce contexte ? Ce matériau est conçu pour ralentir la propagation de l’emballement thermique ; certains se décomposent pour former une barrière. Le facteur déterminant est le test requis pour votre système.
Conseil
Indiquez-nous le format de la cellule, l'espacement, la conductivité thermique requise et la classe de résistance au feu, et nous sélectionnerons et nous procurerons le type approprié. Contactez-nous ou écrivez à info@silitech.ch.
