Подбор термоинтерфейса для ячеек

Расчёт необходимой теплопроводности термопрокладки

W
°C
мм
см²
Требуемая теплопроводность
0 W/m·K

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта необходимой теплопроводности термоинтерфейса (термопрокладки, пасты) между ячейками аккумулятора и системой охлаждения. Эффективный отвод тепла критически важен для longevity батареи. Если термоинтерфейс слишком толстый или имеет низкую теплопроводность, тепло будет «запираться» внутри ячеек, вызывая перегрев. Калькулятор помогает подобрать материал с нужными характеристиками, чтобы уложиться в допустимый перепад температур.

Использование этого калькулятора необходимо при проектировании систем жидкостного или воздушного охлаждения, выборе термопрокладок для сборки батарей, модернизации готовых аккумуляторов и обеспечения равномерного температурного поля в батарейном блоке.

Как работает расчёт

Расчёт основан на законе теплопроводности Фурье. Сначала вычисляется требуемое термическое сопротивление системы ($R = \Delta T / P$). Затем, зная толщину материала и площадь контакта, рассчитывается необходимая теплопроводность ($\lambda$). Чем больше тепла нужно отвести и чем меньше допустимый нагрев, тем выше должна быть теплопроводность материала.

Терм.сопротивление (K/W) = Перепад T (°C) ÷ Мощность (W)
Теплопроводность (W/m·K) = Толщина (м) ÷ (Сопротивление × Площадь (м²))

Например, нужно отвести 10 Вт с перепадом не более 5°C через прокладку 1 мм площадью 50 см². Требуемая теплопроводность составит около 1.0 W/m·K. Это уровень стандартных силиконовых прокладок.

Часто задаваемые вопросы

Что лучше: термопаста или термопрокладка? +
Термопаста имеет лучшую теплопроводность и заполняет микропустоты, но она жидкая и может вытекать. Термопрокладка удобнее в монтаже, держит форму и обеспечивает электрическую изоляцию, но обычно имеет чуть худшую проводимость.
Влияет ли толщина прокладки на охлаждение? +
Да, сильно. Чем толще прокладка, тем выше её термическое сопротивление. Нужно использовать минимально возможную толщину, которая всё ещё компенсирует неровности поверхностей (обычно 0.5-1.5 мм).
Какая теплопроводность считается хорошей? +
Для электротранспорта хорошим стандартом считается 3-6 W/m·K. Высокотемпературные прокладки могут иметь 10-12 W/m·K. Обычные силиконовые — около 1-2 W/m·K.
Нужно ли прижимать прокладку? +
Да, для эффективной работы необходим контакт. Прокладка должна быть слегка сжата (на 10-20%), чтобы убрать воздушные зазоры, которые являются отличными теплоизоляторами.
Проводят ли термопрокладки ток? +
Большинство силиконовых термопрокладок электрически изолируют. Однако некоторые высокопроводящие материалы (например, с металлическим наполнением или жидкий металл) могут проводить ток, что опасно для батареи. Всегда проверяйте спецификацию.