Composto di incapsulamento termicamente conduttivo per batterie e BMS
Nei moduli batteria e nei BMS, la gestione termica è fondamentale per le prestazioni, la durata e la sicurezza. I materiali di incapsulamento e di riempimento degli interstizi termicamente conduttivi dissipano il calore delle celle e possono ritardare la propagazione di un incendio in caso di guasto. Questo articolo illustra i requisiti e i limiti reali.
Al punto
Ciò che serve è un materiale che contemporaneamente termicamente conduttivo, elettricamente isolante, flessibile e ignifugo – solitamente un riempitivo non necessario da inserire tra il pacco di celle e l'involucro o la piastra di raffreddamento. La sola conduttività termica non è sufficiente; l'intero percorso del calore e la compatibilità meccanica con la respirazione cellulare sono cruciali.
Cosa rende speciali le applicazioni delle batterie?
Percorso termico verso la piastra di raffreddamento
Un riempitivo per intercapedini colma lo spazio tra il pacco di celle e l'alloggiamento o la piastra di raffreddamento, creando un percorso continuo e conduttivo per il calore. Ciò che conta non è solo la conduttività termica, ma anche il contatto completo e senza interruzioni: le bolle d'aria annullano anche le migliori caratteristiche prestazionali.
Respirazione cellulare e compatibilità meccanica
Le cellule modificano il loro volume attraverso i cicli di carica/scarica e l'invecchiamento. Il materiale deve adattarsi a questo movimento con uno stress minimo, senza sottoporre le cellule a sollecitazioni eccessive: un materiale eccessivamente rigido e con un alto grado di riempimento influirà negativamente sulla loro durata.
Sicurezza e propagazione dell'incendio
In caso di guasto (fuga termica), il materiale dovrebbe ritardare il più possibile la propagazione da cella a cella; alcuni tipi sono formulati per formare una barriera isolante alle temperature di fuga termica. La propagazione del fuoco nei sistemi di accumulo stazionari è valutata, tra l'altro, dalla norma UL 9540A; per le batterie dei veicoli si applicano requisiti aggiuntivi come la norma UNECE R100, e per il trasporto, la norma UN 38.3.
| Requisito | Perché |
|---|---|
| Termoconduttivo + isolante elettrico | Dissipa il calore senza creare ponti elettrici tra le celle |
| Flessibile, a basso modulo | Respirazione cellulare e assorbimento delle vibrazioni con stress minimo |
| Ignifugo | Ritardare la propagazione dell'incendio in caso di guasto |
| Bassa densità, dispensabile | Risparmia peso, dosaggi affidabili |
Selezione dei materiali e classificazione accurata
Non teniamo in magazzino materiali di riempimento termicamente conduttivi specifici per le batterie: selezioniamo questi materiali in base all'applicazione specifica e li acquistiamo in base alla conduttività termica, alla classe di resistenza alla fiamma e ai requisiti di lavorazione. Per l'interfaccia termica di piccoli assemblaggi o sensori, è disponibile una pasta termica come DOWSIL 340. Un confronto generale tra le classi di materiali termici è disponibile nella sezione Materiali per l'interfaccia termica.
Domande frequenti
Materiale di riempimento per intercapedini o composto di incapsulamento? I materiali di riempimento per intercapedini sono altamente conduttivi termicamente e riempiono le fessure definite della piastra di raffreddamento; un composto di incapsulamento completo offre una maggiore protezione meccanica e contro i fluidi, ma aggiunge peso e capacità termica.
Perché un'elevata conduttività termica non è sufficiente? Perché è importante considerare l'intero percorso del calore: inclusioni d'aria, connessioni scadenti o strati eccessivamente spessi compromettono il raffreddamento nonostante una buona conduttività termica.
Cosa si intende per ignifugo in questo contesto? Il materiale ha lo scopo di ritardare la propagazione dell'instabilità termica; alcuni tipi si decompongono formando una barriera. Il fattore determinante è rappresentato dai test richiesti per il vostro sistema.
Consiglio
Comunicaci il formato della cella, la dimensione dello spazio tra le celle, la conduttività termica richiesta e la classe di resistenza alla fiamma: selezioneremo il tipo più adatto e lo procureremo per te. Contattaci o scrivi a info@silitech.ch.
