Termisk resistansanalys av batterivärmehanteringsdesign
Termiskt motstånd (Termiskt motstånd) definition
Under normala förhållanden sker värmeöverföring på tre sätt: ledning, konvektion och strålning. Ledning är överföringen av värmeflöde från hög temperatur till låg temperatur genom kontakt med föremål. Ju bättre värmeledningsförmåga objektet har, desto bättre värmeledningsförmåga. Allmänt sett har metall den bästa värmeledningsförmågan; konvektion är överföringen av värmeflöde genom flödet av föremål. Ju snabbare flödet av vätska och gas är, desto mer värme tas bort; strålning kräver inte ett specifikt mellanmedium, och skickar direkt värme ut, och effekten blir bättre i vakuum. Dålig värmeledningsförmåga är motståndet som värmen möter på värmeflödesvägen, vilket återspeglar storleken på värmeöverföringskapaciteten hos mediet eller mellan medier. När värme överförs inuti ett föremål (vanligtvis från hög temperatur till låg temperatur) kallas det motstånd som uppstår för termiskt motstånd. När värme strömmar genom gränsytan mellan två kontaktande fasta ämnen, uppvisar själva gränsytan ett betydande termiskt motstånd mot värmeflödet, vilket kallas termiskt kontaktmotstånd. I processen med konvektiv värmeöverföring kallas det termiska motståndet mellan den fasta väggen och vätskan konvektiv värmeöverförings värmemotstånd. Den termiska resistansen när två objekt med olika temperatur utstrålar värme till varandra kallas strålningstermisk resistans.
Orsaker till termiskt motstånd
De huvudsakliga orsakerna till värmeresistans är följande: Materialens värmeledningsförmåga: Olika material har olika värmeledningsförmåga. Material med låg värmeledningsförmåga, såsom vissa isoleringsmaterial, kommer att ha ett större hinder för värmeflödet, vilket resulterar i ökat värmemotstånd. Till exempel är luftens värmeledningsförmåga låg, och värmeöverföringen kommer att hindras avsevärt i närvaro av ett luftskikt. Termisk kontaktbeständighet: När två fasta ytor är i kontakt är den faktiska kontaktytan mindre än den skenbara kontaktytan på grund av faktorer som ytjämnhet, otillräckligt tryck, närvaron av föroreningar eller oxidlager, vilket resulterar i termisk kontaktbeständighet. Till exempel, i elektroniska enheter, kommer termiskt kontaktmotstånd att uppstå om kontakten mellan chipet och kylflänsen inte är helt tät. Geometri och storlek: Geometriska faktorer som form, tjocklek och längd på ett föremål påverkar värmeöverföringsvägen, vilket resulterar i termiskt motstånd. Längre och tunnare föremål har en längre väg för värmeflöde, och det termiska motståndet är relativt stort. Termisk strålningsobstruktion: Termisk strålning är ett viktigt sätt för värmeöverföring i högtemperaturmiljöer. Termiskt motstånd kommer dock att uppstå om det finns föremål eller ytor som blockerar värmestrålning. Vätskeflödesmotstånd: I fallet med värmeöverföring som involverar vätska (vätska eller gas), kommer faktorer som flödeshastighet, viskositet, form och storlek på kanalen att påverka värmeöverföringseffekten och generera termiskt motstånd.
Hur man minskar det termiska kontaktmotståndet i batteripaketets termiska hantering
1. Optimera kontaktytans strävhet: Genom finbearbetning, minska strävheten på kontaktytan, gör kontakten mer kompakt och slät, och minskar därmed kontaktens termiska motstånd.
2. Välj lämpliga kontaktmaterial: Använd gränssnittsmaterial med god värmeledningsförmåga, såsom värmeledande silikonkuddar, värmeledande geler, etc., för att fylla de små luckorna mellan kontaktytorna och förbättra värmeöverföringen.
3. Öka kontakttrycket: Öka kontakttrycket mellan batteriet och värmeavledningskomponenten på lämpligt sätt, men var noga med att inte överskrida batteriets toleransområde för att minska kontaktgapet och förbättra värmeöverföringseffektiviteten.
4. Ytbehandling: Utför speciell ytbehandling på kontaktytan, såsom silverplätering, guldplätering, etc., för att förbättra ytans värmeledningsförmåga.
5. Optimera installationsprocessen: Säkerställ noggrannhet och konsekvens under installationsprocessen för att undvika installationsavvikelser som leder till dålig kontakt.
6. Regelbundet underhåll och inspektion: Rengör smuts, oxider etc. på kontaktytan i tid för att hålla kontaktytan ren och ha god värmeledningsförmåga.
